[Effective Java] 아이템 34. int 상수 대신 열거 타입을 사용하라.

🎯 아이템 34. int 상수 대신 열거 타입을 사용하라.

• 정수 열거 패턴 - 상당히 취약하다!

  public class IntegerConstants {
    public static final int APPLE_FUJI = 0;
    public static final int APPLE_PIPPIN = 1;
    public static final int APPLE_GRANNY_SMITH = 2;
  
    public static final int ORANGE_NAVEL = 0;
    public static final int ORANGE_TEMPLE = 1;
    public static final int ORANGE_BLOOD = 2;
  }

  위 같은 정수 열거 패턴은 타입 안전을 보장할 방법이 없으며 표현력도 좋지 않다.
  
  오렌지를 건네야 할 메서드에 사과를 보내고 동등 연산자(==)로 비교하더라도 컴파일러는 아무런 경고 메시지를 출력하지 않는다.
  

• 가장 단순한 열거 타입

  public enum Apple { FUJI, PIPPIN, GRANNY_SMITH }
  public enum Orange { NAVEL, TEMPLE, BLOOD }

  자바의 열거 타입은 완전한 형태의 클래스라서 다른 언어의 열거 타입보다 훨씬 강력하다.
  
  열거 타입은 밖에서 접근할 수 있는 생성자를 제공하지 않으므로 사실상 final이다.
  
  따라서 클라이언트가 인스턴스를 직접 생성하거나 확장 할 수 없으니 열거 타입 선언으로 만들어진 인스턴스들은 딱 하나씩만 존재함이 보장된다.
  
  if. Apple 열거 타입을 매개변수로 받는 메서드를 선언했다면, 건네받은 참조는 Apple의 세 가지 값 중 하나임이 확실하다.
  
  다른 타입의 값을 넘기려 하면 컴파일 오류가 난다.
  

• 데이터와 메서드를 갖는 열거 타입

  public enum Planet {
    MERCURY(3.302e+23, 2.439e6),
    VENUS  (4.869e+24, 6.052e6),
    EARTH  (5.975e+24, 6.378e6),
    MARS   (6.419e+23, 3.393e6),
    JUPITER(1.899e+27, 7.149e7),
    SATURN (5.685e+26, 6.027e7),
    URANUS (8.683e+25, 2.556e7),
    NEPTUNE(1.024e+26, 2.477e7);
  
    private final double mass;           // 질량(단위: 킬로그램)
    private final double radius;         // 반지름(단위: 미터)
    private final double surfaceGravity; // 표면중력(단위: m / s^2)
  
    // 중력상수(단위: m^3 / kg s^2)
    private static final double G = 6.67300E-11;
  
    // 생성자
    Planet(double mass, double radius) {
        this.mass = mass;
        this.radius = radius;
        surfaceGravity = G * mass / (radius * radius);
    }
  
    public double mass()           { return mass; }
    public double radius()         { return radius; }
    public double surfaceGravity() { return surfaceGravity; }
  
    public double surfaceWeight(double mass) {
        return mass * surfaceGravity;  // F = ma
    }
  }

  열거 타입 상수 각각을 특정 데이터와 연결지으려면 생성자에서 데이터를 받아 인스턴스 필드에 저장하면된다.
  

위의 Planet 예에서 보여준 특성만으로 연거 타입을 사용하는 상황 대다수를 훌륭히 설명할 수 있다.

하지만 상수가 더 다양한 기능을 제공해줬으면 할 때도 있다.

• 값에 따라 분기하는 열거 타입 - 이대로 만족하는가?

  public enum Operation {
    PLUS, MINUS, TIMES, DIVIDE;
  
    public double apply(double x, double y){
        switch (this){
            case PLUS: return x+y;
            case MINUS: return x-y;
            case TIMES: return x*y;
            case DIVIDE: return x/y;
        }
        throw new AssertionError("알 수 없는 연산: " + this);
    }
  }

  위 소스는 동작은 하지만 다른 연산을 추가할때는 case문을 추가를 해야한다.
  
  만약 까먹고 case문은 추가하지 않는다 하더라도 컴파일 에러가 발생하지 않고 런타입중 "알 수 없는 연산"이라는 오류를 발생한다.
  
  따라서 상수별 클래스 몸체, 즉 각 상수에서 자신에 맞게 재정의하는 방법이 있다.
  

• 상수별 메서드 구현을 활용한 열거 타입

  public enum Operation2 {
    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; } };
  
    public abstract double apply(double x, double y); // 추상 메서드를 선언
  }

  위 처럼 추상메서드 apply를 선언하면 다른 연산을 추가할 때도 메서드 구현체를 같이 추가하지 않는다면
  
  컴파일 오류가 발생하기 때문에 안전하다.

참고 자료

Joshua Bloch, 『Effective Java 3/E』, 개앞맵시 옮김, 프로그래밍인사이트(2018)
http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788966262281&orderClick=LEa&Kc=