아이템 30. int 상수 대신 enum을 사용하라.

30 Jan 2020

Effective-Java-3

30. int 상수 대신 enum을 사용하라.

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

장점

enum 자료형은 final로 선언 된 것과 같음
enum 자료형은 새로운 객체를 생성하거나 계승을 통해 확장할 수 없기 때문에 이미 선언된 enum상수이외의 객체는 사용할수 없음
enum 자료형은 컴파일 시점 형 안정성(compile-time type safety)을 제공한다.
이름 공간이(namespace)이 분리되기 때문에 다른 이름의 enum상수를 인자로 넘기거나 ==연산을 시도하면 컴파일 에러가 발생한다. 상수를 추가하거나 순서를 변경해도 클라이언트에서는 다시 컴파일을 할 필요가 없다. 왜냐하면, 상수를 제공하는 필드가 enum 자료형과 클라이언트 사이에 격리 계층(layer of insulation) 구실을 하기 때문이다.
toString메서드를 호출하면 인쇄 가능 문자열로 쉽게 변환 가능함
enum은 단순한 자료형에서 그치지 않고, 임의의 메서드나 필드도 추가 가능함, 그렇기 때문에 임의의 인터페이스를 구현할수도 있음
enum상수의 직렬화 형식(serialized form)은 enum자료형상의 변화 대부분을 견딜수 있도록 설계되어 있음
비교(Comparable), 직렬화(Serializable), Object 메서드 재정의 가능
일반 객체처럼 상태와 행위를 가질수 있으며, 이것을 풍부하게 표현할 수 있다. 거기에다 불편성(immutable)을 보장한다.

아래의 코드는 깨지기 쉬운 코드 이다. enum자료형이 늘어 날때 마다 switch문도 같이 고쳐야 한다.

public enum Operation{
    PLUS, MINUS, TIMES, DIVIDE;
    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("Unknow op: " + this);
    }
}

더 좋은 방법은 enum자료형에 abstract double apply(double x, double y); 선언하고, 각 상수별 클래스 몸체(constant-specific class body)안에서 실제 메서드를 재정하는 것이다.

public enum Operation {
    PLUS   {double apply(double x, double y) {return x + y;}},
    MINUS  {double apply(double x, double y) {return x - y;}},
    TIMES  {double apply(double x, double y) {return x * y;}},
    DIVIDE {double apply(double x, double y) {return x / y;}};

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

상수별로 메서드 구현은 상수별 데이터와 혼동될수 있기 때문에 아래와 같이 toString을 재정하여 기호를 반한하게 할수도 있다.

public enum Operation {
    PLUS("+")   {double apply(double x, double y) {return x + y;}},
    MINUS("-")  {double apply(double x, double y) {return x - y;}},
    TIMES("*")  {double apply(double x, double y) {return x * y;}},
    DIVIDE("/") {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;
    }

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

public static void main(String[] args){
    double x = 10; // Double.parseDouble(args[0]);
    double y = 20; // Double.parseDouble(args[1]);
    Arrays.stream(Operation.values())
            .forEach(op->
                    System.out.printf("%f %s %f = %f%n",x, op, y, op.apply(x,y)));
}

중복되는 행위(정책)이 필요한 경우, 아래처럼 하위 정책 enum에 위임해서(전략 enum(strategy enum)) 다형성과 재사용성을 확보할 수 있다.

enum PayrollDay {
    MONDAY(PayType.WEEKDAY),    TUESDAY(PayType.WEEKDAY),
    WEDNESDAY(PayType.WEEKDAY), THURSDAY(PayType.WEEKDAY),
    FRIDAY(PayType.WEEKDAY),    SATURDAY(PayType.WEEKDAY),
    SUNDAY(PayType.WEEKEND);

    private final PayType payType;
    PayroleDay(PayType payType) { this.payType = payType; }

    double pay(double hoursWorked, double payRate) {
        return payType.pay(hoursWorked, payRate);
    }
    // 정책 enum 자료형
    private enum PayType {
        WEEKDAY {
            double overtimePay(double hours, double payRate) {
                return hours <= HOURS_PER_SHIFT ? 0 :
                    (hours - HOURS_PER_SHIFT) * payRate / 2;
            }
        },
        WEEKEND {
            double overtimePay(double hours, double payRate) {
                return hours * payRate / 2;
            }
        };
        private static final int HOURS_PER_SHIFT = 8;

        abstract double overtimePay(double hrs, double payRate);

        double pay(double hoursWorked, double payRate) {
            double basePay = hoursWorked * payRate;
            return basePay + overtimePay(hoursWorked, payRate);
        }
    }
}

결론

enum은 int 상수와 성능면에서 비등하다.(자료형을 메모리에 올리고 초기화하는 공간적/비용적 비용 때문에 약간 손해를 보긴 한다.)
int 상수보다 기능적, 안정성 등에서 enum자료형을 사용하는 것이 더 좋다.
속성과 행위를 추가할수 있기 때문에 int형 자료 보다 더욱 풍부하게 모델링 할수 있다.
분기(if, switch)대신 상수별 메서드로 구현하라.
상수 별로 공통 기능이 요구 되면 전략 enum패턴(strategy enum)을 고려 하라.