💡핵심 정리
  • 열거 타입 자체는 확장할 수 없다.
  • 하지만 인터페이스와 그 인터페이스를 구현하는 기본 열거 타입을 함께 사용해 같은 효과를 낼 수 있다.
  • 클라이언트는 해당 인터페이스 구현을 통해 자신만의 열거 타입(혹은 다른 타입)을 만들 수 있다.
  • API가 (기본 열거 타입을 직접 명시하지 않고) 인터페이스 기반으로 작성되었다면, 기본 열거 타입의 인스턴스가 쓰이는 모든 곳을 새로 확장한 열거 타입의 인스턴스로 대체해 사용할 수 있다. → 한정적 와일드카드 타입(Item 31)

 

📌 타입 안전 열거 패턴(typesafe enum pattern)과 열거 패턴(enum pattern)
// jdk 1.5 이전의 방식
public final class Direction {

  public static final Direction NORTH = new Direction("N");
  public static final Direction SOUTH = new Direction("S");
  public static final Direction EAST = new Direction("E");
  public static final Direction WEST = new Direction("W");

  private Direction() {
    ...
  }
}
// 열거 타입
enum Direction {
    NORTH, SOUTH, EAST, WEST;
}
  • 열거 타입은 거의 모든 상황에서 타입 안전 열거 패턴보다 우수하다.
  • 다만, 열거 타입은 확장할 수 없다는 단점이 있다. → 열거 타입을 확장한다는 건 대부분 상황에서 좋지 않음
  • 연산 코드(opration code)에서 이따금 API가 제공하는 기본 연산 외, 사용자 확장 연산을 추가할 수 있도록 열어줘야 할 때는 확장할 수 있는 열거 타입의 쓰임이 적절하다.
  • 열거 타입이 임의의 인터페이스를 구현할 수 있다는 사실을 이용한다.
  • 연산 코드용 인터페이스 정의 → 열거 타입이 해당 인터페이스를 구현 (열거 타입이 표준 구현체 역할)

 

📌 BasicOperation
interface Operation {
    double apply(double x, double y);
}
enum BasicOperation implements Operation {
    PLUS("+") {
        public double apply(double x, double y) {
            return x + y;
        }
    },
    MINUS("-") {
        public double apply(double x, double y) {
            return x - y;
        }
    },
    TIMES("*") {
        public double apply(double x, double y) {
            return x * y;
        }
    },
    DIVIDE("/") {
        public double apply(double x, double y) {
            return x / y;
        }
    };

    private final String symbol;

    BasicOperation(String symbol) {
        this.symbol = symbol;
    }

    @Override public String toString() {
        return symbol;
    }
}
  • 열거 타입인 BasicOperation을 확장할 수는 없다.
  • 인터페이스인 Operation을 확장할 수 있고, 이 인터페이스를 연산의 타입으로 사용하면 된다.
  • 지수 연산(EXP)과 나머지 연산(REMAINDER)을 추가하기 위해서, Operation 인터페이스를 구현한 열거 타입을 작성하기만 하면 된다.

 

📌 ExtendedOperation
enum ExtendedOperation implements Operation {
    EXP("^") {
        public double apply(double x, double y) {
            return Math.pow(x, y);
        }
    },
    REMAINDER("%") {
        public double apply(double x, double y) {
            return x % y;
        }
    };

    private final String symbol;

    ExtendedOperation(String symbol) {
        this.symbol = symbol;
    }

    @Override public String toString() {
        return symbol;
    }
}
  • 새롭게 작성한 연산은 기존 연산을 쓰던 곳이면 어디든 사용할 수 있다. (Operation 인터페이스를 사용하도록 작성되어 있기만 하면 된다.)
  • apply가 인터페이스(Operation)에 선언되어 있으니 열거 타입에 따로 추상 메서드로 선언하지 않아도 된다.
  • 개별 인스턴스 수준뿐만 아니라 타입 수준에서도, 기본 열거 타입 대신 확장된 열거 타입을 넘겨 확장된 열거 타입의 원소 모두를 사용하게 할 수도 있다.

 

📌 방법1. ExtendedOperation의 모든 원소 테스트
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        double x = 5.14;
        double y = 3.12;
        test(ExtendedOperation.class, x, y);
    }

    // 방법1
    private static <T extends Enum<T> & Operation> void test(
            Class<T> opEnumType, double x, double y) {
        for (Operation op : opEnumType.getEnumConstants())
            System.out.printf("%f %s %f = %f%n", x, op, y, op.apply(x, y));
    }
}
  • ExtendedOperation의 class 리터럴을 넘겨 확장된 연산들이 무엇인지 알려준다. (여기서 class 리터럴은 한정적 타입 토큰 역할을 수행한다.)
  • <T extends Enum<T> & Operation> Class<T>
    • Class 객체는 원소를 순회할 수 있는 열거 타입이다.
    • 동시에 Operation이므로 원소가 뜻하는 연산을 수행할 수 있다. 

 

📌 방법2. Class 객체 대신 한정적 와일드카드 타입 지정
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        double x = 5.14;
        double y = 3.12;
        test2(Arrays.asList(ExtendedOperation.values()), x, y);
    }

    // 방법2
    private static void test2(Collection<? extends Operation> opSet,
                              double x, double y) {
        for (Operation op : opSet)
            System.out.printf("%f %s %f = %f%n", x, op, y, op.apply(x, y));
    }
}
  • 그나마 덜 복잡하고 test 메서드가 살짝 더 유연해졌다.
  • 여러 구현 타입의 연산을 조합해서 호출할 수도 있다. (BasicOperation.values()도 추가해주면 된다.)
  • 반면, 특정 연산에서는 EnumSet과 EnumMap을 사용할 수 없다.

 

✒️ EnumSet과 EnumMap을 사용할 수 없는 이유?

두 클래스는 열거형 타입의 요소들을 효율적으로 저장하고 조작하기 위해 최적화 되어 있다.
• EnumSet 특정 열거형 타입의 요소들을 비트 벡터로 저장하는 컬렉션
• EnumMap 열거형 타입을 키로 사용하는 맵

하지만 'test2' 메서드의 'opSet'은 'Collection<? extends Operation>'으로 선언되어 있기 때문에 열거형 타입이 아닌 어떤 구현체나 'Operation' 인터페이스의 하위 타입의 요소들이 포함될 수 있다.
따라서 컬렉션 타입이 열거형으로 따로 제한되지 않기 때문에 'EnumSet'과 'EnumMap'은 사용할 수 없다.

 

🙅‍♂️ 인터페이스로 확장 가능한 열거 타입을 흉내 내는 방식의 문제점
  • 열거 타입끼리 구현을 상속할 수 없다.
  • 아무 상태에도 의존하지 않는 경우, 디폴트 구현을 이용해 인터페이스에 추가하는 방법이 있다. 반면 Operation 예는 연산 기호를 저장하고 찾는 로직이 BasicOperation과 ExtendedOperation 모두 들어가야 한다.
  • 공유하는 기능이 많다면 해당 부분을 별도의 도움 클래스나 정적 도우미 메서드로 분리하는 방식으로 코드 중복을 없앨 수 있을 것이다.

 

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