[교재 EffectiveJava] 아이템 38. 확장할 수 있는 열거 타입이 필요하면 인터페이스를 사용하라

열거타입 구현체

열거 타입은 확장이 불가능하다. 열거 타입을 확장하는 건 좋지 않은 생각이며, 확장성을 높일 경우 고려햘 요소가 늘어나 설계와 구현이 더 복잡해진다. 그런데 확장할 수 있는 열거타입이 어울리는 쓰임이 최소한 하나는 있다. 바로 연산 코드다. 연산 코드의 각 원소는 특정 기계가 수행하는 연산을 뜻하고, 연산을 확장할 경우 추가할 수 있도록 열어줘야한다. 

 

열거 타입으로 확장하는 효과를 내보자. 임의의 인터페이스를 구현하면 된다. 열거 타입이 그 인터페이스의 구현체 역할을 한다.

 

인터페이스

package com.java.effective.item38;

public interface Operation {
    double apply(double x, double y);
}

 

열거타입 구현체

package com.java.effective.item38;

public 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;
        }
    },
    DIVDE("/") {
        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;
    }
}

열거타입인 BaseOperation을 확장할 수는 없지만, 인터페이스인 Operation은 확장할 수 있고, 이 인터페이스를 연산의 타입으로 사용하면 된다. 이렇게하면 Operation을 구현한 또 다른 열거 타입을 정의해 기본 타입인 BasicOperation을 대체할 수 있다.  

 

지수 연산(EXP)와 나머지연산(REMAINDER)을 추가해보자.

package com.java.effective.item38;

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

새로운 ExtendedOperation.java 를 추가하여 확장하였다.

 

위 코드를 테스트하는 코드를 짜보자. main 메서드는 test 메서드에 ExtendedOperation의 class 리터럴을 넘겨 확장된 연산들이 무엇인지 알려준다. 열거 타입이어야 원소를 순회할 수 있고, Operation 이어야 원소가 뜻하는 연산을 수행할 수 있으므로 한정적 타입 토큰을 사용했다.

 

class 리터럴 : 한정적 타입 토큰

package com.java.effective.item38;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        double x = Double.parseDouble("10");
        double y = Double.parseDouble("2");

        test(ExtendedOperation.class, x, y);
    }

    /**
     * Class 객체가 열거타입인 동시에 Operation의 하위타입이어야 한다.
     * @param opEnumType
     * @param x
     * @param y
     * @param <T>
     */
    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));
        }

    }
}

결과

10.000000 ^ 2.000000 = 100.000000
10.000000 % 2.000000 = 0.000000

 

Class 객체 대신 한정적 와일드카드 타입

package com.java.effective.item38;

import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        double x = Double.parseDouble("10");
        double y = Double.parseDouble("2");

        test(Arrays.asList(ExtendedOperation.values()), x, y);
    }

    /**
     * 한정적 와일드카드 타입 사용
     * @param opSet
     * @param x
     * @param y
     */
    private static void test(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));
        }

    }
}

 

결과

10.000000 ^ 2.000000 = 100.000000
10.000000 % 2.000000 = 0.000000

 

2개의 코드 모두 결과는 동일하다. 두번째 코드가 덜 복잡하고 test 메서드가 살짝 더 유연해졌다. 다시 말해 여러 구현 타입의 연산을 조합해 호출할 수 있게 되었다. 반면, 특정 연산에서는 EnumSet과 EnumMap 을 사용하지 못한다. 

 

열거타입 끼리 구현을 상속할 수 없다. 아무 상태에도 의존하지 않는 경우에는 디폴트 구현을 이용해 인터페이스에 추가하는 방법도 있다. 우리가 위에서 봐온 Operation 예시의 코드는 연산 기호를 저장하고 찾는 로직이 BasicOperation과 ExtendedOperation 모두에 들어가야만한다. 중복량이 적으니 특별히 문제될건 없지만, 공유하는 기능이 많다면 그 부분을 별도의 도우미 클래스나 정적 도우미 메서드로 분리하는 방식으로 코드 중복을 없앨 수 있다.

 

예시로, java.nio.file.LinkOption 열거 타입은 CopyOption, OpenOption 인터페이스를 구현하고있다.

LinkOption.java

public enum LinkOption implements OpenOption, CopyOption {
    /**
     * Do not follow symbolic links.
     *
     * @see Files#getFileAttributeView(Path,Class,LinkOption[])
     * @see Files#copy
     * @see SecureDirectoryStream#newByteChannel
     */
    NOFOLLOW_LINKS;
}