38. 확장할 수 있는 열거 타입이 필요하면 인터페이스를 사용하라

대부분의 상항에서 열거 타입을 확장하는건 좋지 않은 생각이다.

 

기반 타입과 확장된타입들의 원소 모두를 순회할 방법도 마땅치 않다.

 

또, 확장성을 높이려면 고려할 요소가 늘어나 설계와 구현이 복잡해진다.

 

그런데, 확장할 수 있는 열거 타입이 어울리는 쓰임이 최소한 하나는 있다.

 

바로 연산 코드이다.

 

이따금 API가 제공하는 기본 연산 외에 사용자 확장 연산을 추가할 수 있도록 열어줘야 할 때가 있다.

 

기본 아이디어는 열거 타입이 임의의 인터페이스를 구현할 수 있다는 사실을 이용하는 것이다.

 

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("*") {
        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 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.

 

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;
    }
}

확장 예제.

 

인터페이스를 구현하면서 Enum타입을 확장할 수 있다.

 

 

 

 

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));
}

아이템 33의 한정적 타입 토큰을 사용한 예제,

 

T타입의 Enum클래스와 Operation 하위 타입만 선언이 가능하도록 한정한 메서드이다.

 

 

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));
}

아이템 31의 한정적 와일드카드 타입을 사용한 예제이다.

 

 

 

인터페이스를 이용해 확장 가능한 열거 타입을 흉내 내는 방식에도 한가지 사소한 문제가 있다.

 

바로 열거 타입끼리 구현을 상속할 수 없다는 점이다.

 

아무 상태에도 의존하지 않는 경우에는 디폴트 구현을 이용해 인터페이스에 추가하는 방법이 있다.

 

반면 Operation 에는 연산 기호를 저장하고 찾는 로직이 모두 들어가야만 한다.

 

이 경우 중복량이 적어서 문제되지는 않지만, 공유하는 기능이 많아진다면 그 부분을 별도의 클래스나 정적 메서드로 분리하는 방식으로 코드 중복을 없앨 수 있다.

 

 

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 열거 타입을 만들 수 있다. 

 

 

 

---

 

질문 1: 확장 가능한 열거 타입이 필요한 경우에 왜 인터페이스를 활용해야 하는가?                                                                                   

 

열거타입은 확장이 불가능하다. 열거 상수가 런타임에 동적으로 추가되거나 변경되는것은 불가능하기 때문에

 

인터페이스를 활용하여 열거 상수가 아닌 클래스를 만들어서 해당 인터페이스를 구현하도록 할 수 있다.

 

이를 통해 열거 상수가 아닌 클래스는 필요한 기능을 추가하거나 변경할 수 있으며, 새로운 열거 상수를 추가하는 것도 가능하다.

 

열거 상수에 메서드를 포함하는 것은 열거 타입이 클래스의 일종이기 때문이다.

 

열거 상수는 내부적으로 클래스이기 때문에 일반적인 클래스가 가질 수 있는 기능들을 가질 수 있다.

 

각각의 열거 상수는 해당 열거 타입의 인스턴스이다.

 

 

 

 

 

질문 2: 인터페이스를 활용하여 확장 가능한 열거 타입을 구현할 때 주의해야 할 점은?                                                                               

 

인터페이스를 잘 설계하여 필요한 기능들을 명확하게 정의해야 한다.

 

열거 상수가 아닌 클래스들이 해당 인터페이스를 구현할 때, 일관성있고 명확한 기능을 제공할 수 있어야 한다.

 

또한, 새로운 열거 상수를 추가할 때 기존 클래스들과 호환성을 유지해야 한다.

 

새로운 열거 상수를 추가하면서 이전에 구현한 클래스들에 영향을 미치지 않도록 주의해야 한다.