아이템 38. 확장할 수 있는 열거 타입이 필요하면 인터페이스를 사용하라

열거 타입은 거의 모든 상황에서 타입 안전 열겨 패턴보다 우수하다. 그러나 예외가 하나 있다. 타입 안전 열거 패턴은 확장할 수 있으나 열거 타입은 그럴 수 없다는 것이다. 타입 안전 열거 패턴은 열거한 값들을 그대로 가져온 다음 값을 추가하여 다른 목적으로 쓸 수 있는 반면, 열거 타입은 그렇게 할 수 없다. 대부분의 상황에서 다음과 같은 이유로 열거 타입을 확장하는건 좋지 않은 생각이다.

• 확장한 타입의 원소는 기반 타입의 원소로 취급받지만 기반 타입의 원소는 확장한 타입의 원소로 취급되지 않는다.
• 기반 타입과 확장된 타입들의 원소 모두를 순회할 방법도 마땅치 않다.
• 확장성을 높이려면 고려할 요소가 늘어나 설계와 구현이 더 복잡해진다.

확장할 수 있는 열거 타입이 어울리는 쓰임이 하나 있다. 연산 코드에 확장할 수 있는 연산 타입이 어울리게 쓰인다. 연산 코드의 각 원소는 특정 기계가 수행하는 연산을 뜻한다. 가끔 API가 제공하는 기본 연산 외에 사용자 확장 연산을 추가할 수 있도록 열어줘야 할 때가 있다.

열거 타입으로 확장 효과를 낼 수 있다. 기본 아이디어는 열거 타입이 임의의 인터페이스를 구현할 수 있다는 사실을 이용하는 것이다. 연산 코드용 인터페이스를 정의하고 열거 타입이 이 인터페이스를 구현하게 하면 된다. 이때 열거 타입이 그 인터페이스의 표준 구현체 역할을 한다.

public inteface 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; }
	},
    DEVIDE("/"){
    	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. 새로 작성한 연산은 Operation 인터페이스를 사용하도록 작성되어 있기만 하면 기존 연산을 쓰던 곳 어디든 쓸 수 있다.

개별 인스턴스 수준에서뿐 아니라 타입 수준에서도, 기본 열거 타입 대신 확장된 열거 타입을 넘겨 확장된 열거 타입의 원소 모두를 사용하게 할 수도 있다. 다음 코드는 215쪽의 테스트 프로그램을 가져와 ExtendedOperation의 모든 원소를 테스트하도록 수정한 코드다.

public static void main(String[] args){
	double x=Double.parseDouble(args[0]);
    double y=Double.parseDouble(args[1]);
    test(ExtendedOperation.class, x, y);
}

private static <T extends Enum<T> & operation> void test(
	Class<T> onEnumType, double x, double y){
    	for(Operation op : onEnumType.getEnumConstants())
        	System.out.printf("%f %s %f = %f%n", x, op, y, op.apply(x, y));
}

main 메서드는 test 메서드에 ExtendedOperation의 class 리터럴을 넘겨 확장된 연산들이 무엇인지 알려준다. 여기서 class 리터럴은 한정적 타입 토큰 역할을 한다. onEnumType 매개변수의 선언은 Class 객체가 열거 타입인 동시에 Operation의 하위 타입이어야 한다는 뜻이다. 열거 타입이어야 원소를 순회할 수 있고, Operation이어야 원소가 듰하는 연산을 수행할 수 있기 때문이다.

두 번째 방식은 Class 객체 대신 한정적 와일드카드 타입인 Collection<? extends Operation>을 넘기는 방식이다.

public static void main(String[] args){
	double x=Double.parseDouble(args[0]);
    double y=Double.parseDouble(args[1]);
    test(Arrays.asList(ExtendedOperation.values()), x, y);
}

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));
}

이 코드는 덜 복잡하고 test 메서드가 살짝 더 유연해졌다. 다시 말해 여러 구현 타입의 연산을 조합해 호출할 수 있게 되었다.

인터페이스를 이용해 확장 가능한 열거 타입을 흉내 내는 방식에는 열거 타입끼리 구현을 상속할 수 없다는 사소한 문제가 있다. 아무 상태에도 의존하지 않는 경우에는 디폴트 구현을 이용해 인터페이스에 추가하는 방법이 있다. 반면 Operation 예는 연산 기호를 저장하고 찾는 로직이 BasicOperation과 ExceptionOperation 모두에 들어가야 한다. 이경우에는 중복량이 적으니 문제되진 않지만, 공유하는 기능이 많다면 그 부분을 별도의 도우미 클래스나 정적 도우미 메서드로 분리하는 방식으로 코드 중복을 없앨 수 있다.