[Effective Java] 아이템 38 - 확장할 수 있는 열거 타입이 필요하면 인터페이스를 사용하라
열거 타입은 거의 모든 상황에서 타입 안전 열거 패턴(typesafe enum pattern)보다 우수하다.
하지만 단 하나의 예외가 있는데, 이는 바로 타입 안전 열거 패턴은 확장할 수 있으나 열거 타입은 그럴 수 없다는 점이다.
달리 말하면, 타입 안전 열거 패턴은 열거한 값들을 그대로 가져온 다음 값을 더 추가하여 다른 목적으로 쓸 수 있는 반면, 열거 타입은 그럴 수 없다.
대부분의 상황에서 열거 타입을 확장하는건 좋지 못한 생각이다. 또한 확장성을 높이려면 고려할 요소가 늘어나 설계와 구현이 더 복잡해진다.
그렇지만 열거 타입을 확장할 쓰임이 연산 코드(operation code)에서는 유용하다. 연산 코드의 각 원소는 특정 기계가 수행하는 연산을 뜻한다. API가 제공하는 기본 연산 외에 사용자 확장 연산을 추가할 수 있도록 열어줘야 할 때가 있다. 이러한 경우에만 열거 타입을 확장하지 이 외의 상황에서는 대부분 확장하지 않는다.
정리하자면 연산 코드(operation code)에 관해서만 열거 타입 확장을 허용하고 나머지 상황에 대해서는 확장하지 않는다고 보는 것이 바람직하다.
열거 타입으로 이러한 효과를 내는 방법이 있다. 기본 아이디어는 열거 타입이 임의의 인터페이스를 구현할 수 있다는 사실을 이용하는 것이다. 연산 코드용 인터페이스를 정의하고 열거 타입이 이 인터페이스를 구현하게 하면 된다. 이때 열거 타입이 그 인터페이스의 표준 구현체 역할을 한다.
다음 코드를 확인해보자.
public interface Operation{
double apply(double x, double y);
}
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("*"){
publid 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 BasicOperation은 확장할 수 없지만 인터페이스인 Operation은 확장할 수 있고, 이 인터페이스를 연산의 타입으로 사용하면 된다. 이렇게 하면 Operation을 구현한 또 다른 열거 타입을 정의해 기본 타입인 BasicOperation을 대체할 수 있다.
확장을 하는 경우에는 다음 코드와 같게 확장하면 된다.
public 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;
}
}이처럼 확장하고 새로 작성한 연산은 기존 연산을 쓰던 곳이면 어디든 쓸 수 있다.
Operation 인터페이스를 사용하도록 작성되어 있기만 하면 된다. 또한 apply가 인터페이스(Operation)에 선언되어 있으니 열거 타입에 따로 추상 메소드를 선언하지 않아도 된다.
개별 인스턴스 수준에서뿐 아니라 타입 수준에서도, 기본 열거 타입 대신 확장된 열거 타입을 넘겨 확장된 열거 타입의 원소 모두를 사용하게 할 수도 있다.
다음 코드는 테스트 프로그램을 가져와 ExtendedOperation의 모든 원소를 테스트 하도록 짠 코드이다.
public static void main(String[] args){
double x = Double.parseDouble(args[0]);
double y = Double.parseDouble(args[1]);
test(ExtendedOperation.class, x, y);
}
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));
}코드 설명
main 메소드는 test 메소드에 ExtendedOperation의 class 리터럴을 넘겨 확장된 연산들이 무엇인지 알려준다.
여기서 class 리터럴은 한정적타입 토큰(아이템 33) 역할을 한다.
opEnumType 매개변수의 선언은 복잡한데, Class 객체가 열거 타입인 동시에 Operation의 하위 타입이어야 한다는 뜻이다.
열거 타입이어야 원소를 순회할 수 있고, Operation이어야 원소가 뜻하는 연산을 수행할 수 있기 때문이다.
두번째 대안은 Class 객체 대신 한정적 와일드카드 타입(아이템 31)인 Collection<? extends Operation>을 넘기는 방법이다.
public static void main(String[] args){
double x = Double.parseDouble(args[0]);
double y = Double.parseDouble(args[1]);
test(Arrays.asList(ExtendedOperation.class()),x, y);
}
private static void test(Collections<? 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));
}
}코드 설명
이 코드는 그나마 덜 복잡하고 test 메소드가 살짝 더 유연해졌다.
다시 말해 여러 구현 타입의 연산을 조합해 호출할 수 있게 되었다.
반면, 특정 연산에서는 EnumSet과 EnumMap을 사용하지 못한다.
인터페이스를 이용해 확장 가능한 열거 타입을 흉내 내는 방식에도 한 가지 사소한 문제가 있다.
열거 타입끼리 구현을 상속할 수 없다는 점이다.
아무 상태에도 의존하지 않는 경우에는 디폴트 구현을 이용해 인터페이스에 추가하는 방법이 있다.
핵심 정리
열거 타입 자체는 확장할 수 없지만, 인터페이스와 그 인터페이스를 구현하는 기본 열거 타입을 함께 사용해 같은 효과를 낼 수 있다.
이렇게 하면 클라이언트는 이 인터페이스를 구현해 자신만의 열거타입을 만들 수 있다.
그리고 API가 인터페이스 기반으로 작성되었다면 기본 열거 타입의 인스턴스가 쓰이는 모든 곳을 새로 확장한 열거 타입의 인스턴스로 대체해 사용할 수 있다.