[아이템 38] 확장 할 수 있는 열거 타입이 필요하면 인터페이스를 사용하라

결론

열거 타입 자체는 확장 할 수 없다.

하지만 인터페이스를 이용하여 인터페이스를 구현하는 기본 열거 타입을 함께 사용해 확장과 같은 효과를 낼 수 있다.

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타입 안전 열거 패턴(typesafe enum pattern)

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public class TypesafeOperation {
    private final String type;
    private TypesafeOperation(String type) {
        this.type = type;
    }

    public String toString() {
        return type;
    }
    
    public static final TypesafeOperation PLUS = new TypesafeOperation("+");
    public static final TypesafeOperation MINUS = new TypesafeOperation("-");
    public static final TypesafeOperation TIMES = new TypesafeOperation("*");
    public static final TypesafeOperation DIVIDE = new TypesafeOperation("/");
}​

타입 안전 열거 패턴은 모두 열거 타입 보다 열등하지만 클래스를 이용하기 때문에 열거 타입과 달리 확장을 할 수 있다. 

 

(열거 타입은 Enum<T>를 내부적으로 상속 받고 있기 때문에 추가 상속이 불가능하다.)

물론, 대부분의 상황에서 열거 타입을 확장하려는 시도가 좋은 생각은 아니다. 확장 타입 원소는 기반 타입 원소로 취급되어지지만 그 반대의 경우는 성립하지 않고 기반 타입 및 확장 타입을 모두 순회 할 수 있는 방법이 존재하지 않는다.

 

그럼에도 불구하고 확장이 필요한 열거 타입이 필요한 경우가 있다. 연산 코드인데, 이따금 API가 제공하는 연산 코드 외에도 사용자 확장 연산이 필요 할 수 있다. 

 

인터페이스를 활용한 확장

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인터페이스는 다중 상속이 가능하고 extends와 겹치지 않아서 열거 타입에서도 사용이 가능하다.

그러니 인터페이스를 사용하여서 확장성을 늘릴 수 있다.

 

Operation 인터페이스

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

 

BaseOperation.java 

public enum BasicOperation implements Operation {
    PLUS("+") {
        @Override
        public double apply(double x, double y) { return x + y; }
    },
    MINUS("-") {
        @Override
        public double apply(double x, double y) { return x - y; }
    },
    TIMES("*") {
        @Override
        public double apply(double x, double y) { return x * y; }
    },
    DIVIDE("/") {
        @Override
        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 타입 각각의 상수에서 Operation 인터페이스의 apply 메서드를 구현한다.

 

 

이 외의 연산이 필요하다면 우리는 Operation 인터페이스를 구현한 열거 타입을 작성 하는 것 뿐이다.

 

 

ExtenedOperation.java

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

 

 

ExtendedOperation은 BaseOperation을 사용 할 수 있는 위치에서 어디든지 가져와서 사용 할 수 있다.

 

이렇게 구현한 인터페이스와 열거 타입은 열거 타입 내부에서 따로 추상 메서드를 선언하여 구현하지 않아도 되고 인터페이스 덕분에 다형성도 보장이 된다.

 

 

인터페이스를 사용하지 않게 될때의 불편함.

public enum 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;

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

    @Override
    public String toString() {
        return symbol;
    }

    public abstract double apply(double x, double y);
}

 

한정적 타입 토큰을 사용한 예시

public class OperationApp {
    public static void main(String[] args) {
        double x = 4, y = 2;
        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));
        }
    }
}​
ANS
4.000000 ^ 2.000000 = 16.000000
4.000000 % 2.000000 = 0.000000

 

 

추가 . getEnumConstans()는 Enum 클래스의 상수를 배열 형태로 넘겨준다.

public T[] getEnumConstants()

 

test 메서드에 인수로 ExtendedOperation 의 class 리터럴을 넘겨 이를 이용한 방법이다.

 

쉽게 말해 클래스의 상수들을 가져오기 위해서 class 리터럴을 넘겨서 내부적으로 상수 값들을 조회한다.

 

opEnumType 매개변수 선언인 이것은 <T extends Enum<T> & Operation>  객체가 열거타입인 동시에 Operation 인터페이스의 구현체여야 한다는 의미다.

 

한정적 와일드 카드 사용

public static void main(String[] args) {
    double x = 4, y = 2;
    testV2(Arrays.asList(ExtendedOperation.values()), x, y);
}

private static void testV2(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));
    }
}​

ANS 
4.000000 ^ 2.000000 = 16.000000
4.000000 % 2.000000 = 0.000000

 

장점

 

훨씬 간결하다.

 

test 메서드가 유연해졌다.

 

단점

 

EnumSet, EnumMap은 이런 식으로 못 넘겨준다는 단점이 존재한다.

 

 

그래도 존재하는 문제점

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열거 타입끼리 구현한 객체를 직접 상속 할 수 없다.

 

그래도, 구현 객체를 쓰는 것 처럼 쓰기 위해서는 인터페이스 자체에 디폴트 구현을 걸어서 사용 할 수 있다.

 

 

디폴트 구현의 예시

 

    public interface Operation {
        double apply(double x, double y);
        default double plus(double x, double y){
            return x+y;
        }
        default double minus(double x, double y){
          return x-y;
      }
	}

    
  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;
       }
      },
      PLUS("+"){
        @Override
        public double plus(double x, double y) {
          return super.plus(x, y);
        }

        @Override
        public double apply(double x, double y) {
          // TODO Auto-generated method stub
          throw new UnsupportedOperationException("Unimplemented method 'apply'");
        }
      },
      MINUS("-") {
        @Override
        public double minus(double x, double y) {
          return super.minus(x, y);
        }

        @Override
        public double apply(double x, double y) {
          // TODO Auto-generated method stub
          throw new UnsupportedOperationException("Unimplemented method 'apply'");
        }
        
      };
      private final String symbol;
      ExtendedOperation(String symbol) {
       this.symbol = symbol;
   }
    @Override public String toString() {
        return symbol;
    }
  }