Intro::
이펙티브 자바 정리본입니다.
결론
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열거 타입은 정수 상수보다 읽기 쉽고, 안전하며 강력합니다.
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대다수 열거 타입이 명시적 생성자나 메서드 없이 쓰이지만, 각 상수를 특정 데이터와 연결짓거나 상수마다 다르게 동작하게 할 때는 필요합니다.
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열거 타입 상수 일부가 같은 동작을 공유한다면 전략 열거 타입 패턴을 사용합시다.
왜 열거 타입을 사용해야 하는가?
// 정수 열거 패턴
public static final int APPLE_FUJI = 0;
public static final int APPLE_PIPPIN = 0;
...
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정수 열거 패턴
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타입 안전을 보장할 방법이 없습니다.
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컴파일러가 경고를 하지 않습니다.
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문자열 열거 패턴
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상수의 의미를 출력할 수 있다는 점은 좋지만, 하드코딩을 유발합니다.
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런타임 버그를 유발합니다.
열거 타입
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열거 타입 자체는 클래스입니다.
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상수 하나당 자신의 인스턴스를 하나씩 만들어 public static final 필드로 공개합니다.
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열거 타입은 생성자를 제공하지 않으므로 사실상 final 이며, 클라이언트가 인스턴스를 직접 생성하거나 확장할 수 없으니 인스턴스들은 딱 하나만 존재하도록 보장됩니다.
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싱글턴은 원소가 하나뿐인 열거 타입이라 할 수 있고, 반대로 열거타입은 싱글턴을 일반화한 형태라고 할 수 있습니다.
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컴파일타임 타입 안전성을 제공합니다.
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열거 타입에는 각자의 이름공간이 있어서 이름이 같은 상수도 공존가능합니다.
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임의의 메서드나 필드를 추가할 수 있고, 임의의 인터페이스를 구현하게 할 수 있습니다.
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열거 타입의 제거된 상수를 참조하는 클라이언트는 제거된 상수를 참조하는 줄에서 디버깅에 유용한 컴파일 오류를 확인할 수 있습니다.
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열거 타입 상수는 생성자에서 자신의 인스턴스를 맵에 추가할 수 없습니다.
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열거 타입의 정적 필드 중 열거 타입의 생성자에서 접근할 수 있는 것은 상수 변수뿐입니다.
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switch 문은 열거 타입의 상수별 동작을 구현하는데 적합하지 않지만, 기존 열거 타입에 상수별 동작을 혼합해 넣을 때는 좋은 선택이 될 수 있습니다.
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
}
}
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상수가 더 다양한 기능을 제공해줬으면 할 때
// 코드 34-6 상수별 클래스 몸체(class body)와 데이터를 사용한 열거 타입 (215-216쪽)
public enum Operation {
// 상수별 메서드 구
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;
Operation(String symbol) { this.symbol = symbol; }
@Override public String toString() { return symbol; }
public abstract double apply(double x, double y);
// 코드 34-7 열거 타입용 fromString 메서드 구현하기 (216쪽)
private static final Map<String, Operation> stringToEnum =
Stream.of(values()).collect(
toMap(Object::toString, e -> e));
// 지정한 문자열에 해당하는 Operation을 (존재한다면) 반환한다.
public static Optional<Operation> fromString(String symbol) {
return Optional.ofNullable(stringToEnum.get(symbol));
}
}
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전략 열거 타입
// 코드 34-9 전략 열거 타입 패턴 (218-219쪽)
enum PayrollDay {
MONDAY(WEEKDAY), TUESDAY(WEEKDAY), WEDNESDAY(WEEKDAY),
THURSDAY(WEEKDAY), FRIDAY(WEEKDAY),
SATURDAY(WEEKEND), SUNDAY(WEEKEND);
private final PayType payType;
PayrollDay(PayType payType) { this.payType = payType; }
int pay(int minutesWorked, int payRate) {
return payType.pay(minutesWorked, payRate);
}
// 전략 열거 타입
enum PayType {
WEEKDAY {
int overtimePay(int minsWorked, int payRate) {
return minsWorked <= MINS_PER_SHIFT ? 0 :
(minsWorked - MINS_PER_SHIFT) * payRate / 2;
}
},
WEEKEND {
int overtimePay(int minsWorked, int payRate) {
return minsWorked * payRate / 2;
}
};
abstract int overtimePay(int mins, int payRate);
private static final int MINS_PER_SHIFT = 8 * 60;
int pay(int minsWorked, int payRate) {
int basePay = minsWorked * payRate;
return basePay + overtimePay(minsWorked, payRate);
}
}
public static void main(String[] args) {
for (PayrollDay day : values())
System.out.printf("%-10s%d%n", day, day.pay(8 * 60, 1));
}
}
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그래서 열거 타입 언제 쓸까?
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필요한 원소를 컴파일타임에 다 알 수 있는 상수집합이라면 항상 열거 타입을 사용하면 됩니다.
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열거 타입에 정의된 상수 개수가 영원히 고정 불변일 필요는 없습니다.
질문
왜 열거 타입 생성자에서 다른 정적 필드를 접근할 수 없는가?
자바에서는 클래스가 로드될 때 정적 필드와 정적 블록이 초기화됩니다. 하지만 열거 타입의 경우, 열거 상수(enum constant)가 먼저 인스턴스화되고, 그 이후에 정적 필드가 초기화됩니다. 이로 인해, 열거 타입의 생성자에서 정적 필드에 접근하면 예상치 못한 문제가 발생할 수 있습니다.
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정적 필드는 클래스 로드 시에 한 번만 초기화되며, 여러 인스턴스에 걸쳐 공유됩니다.
•
열거 상수는 각각의 인스턴스가 클래스 로딩 시점에 생성됩니다. 즉, 정적 필드 초기화가 완료되기 전에 열거 상수의 생성자 호출이 먼저 발생합니다.
이 때문에 열거 상수의 생성자에서 정적 필드를 사용할 경우, 정적 필드가 아직 초기화되지 않았을 수 있습니다. 이는 프로그램에서 NullPointerException 또는 예기치 못한 동작을 일으킬 수 있는 이유입니다.
public enum ExampleEnum {
CONSTANT_A, CONSTANT_B;
private static final int STATIC_VALUE = initializeStaticValue(); // 정적 필드
// 생성자
ExampleEnum() {
System.out.println("Constructor called for: " + this);
// 이 시점에서 STATIC_VALUE는 아직 초기화되지 않았을 수 있음
System.out.println("STATIC_VALUE = " + STATIC_VALUE);
}
// 정적 필드 초기화 메서드
private static int initializeStaticValue() {
System.out.println("Initializing STATIC_VALUE...");
return 100;
}
public static void main(String[] args) {
// 열거 상수에 접근하여 초기화 강제
ExampleEnum[] values = ExampleEnum.values();
}
}
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Constructor called for: CONSTANT_A
Constructor called for: CONSTANT_B
Initializing STATIC_VALUE...
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References::
이펙티브 자바 / 조슈아 블로크 지음 (프로그래밍 인사이트)
