Enum?(feat.상수)

추민석·2021년 5월 23일
Java
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상수❓

Enum에 대해 알아보기 전에 상수에 대해 간단히 짚고 넘어가고자 한다.
상수는 변하지 않는 값이다.

int x = 1; //좌항 변수, 우항 상수
1 = 2; // 1은 2가 될 수 없다.

주석이라면..?🎃

상수의 이런 특성을 이용하여 아래와 같은 로직을 작성할 수 있다.

 
public class ConstantDemo {
    public static void main(String[] args) {
        /*
         * 1. 사과
         * 2. 복숭아
         * 3. 바나나
         */
        int type = 1;
        switch(type){
            case 1:
                System.out.println(57);
                break;
            case 2:
                System.out.println(34);
                break;
            case 3:
                System.out.println(93);
                break;
        }
    }
 
}

위와 같은 로직에서 숫자 1에 해당하는 과일은 언제나 사과여야 한다.
주석이 없어지거나 주석과 코드 사이가 멀어지는 등 그러한 경우가 생긴다면 코드를 이해하기 어려울 것이다.

주석이 잘 달려있는 코드보다 좋은 코드는 '주석이 없어도' 이해할 수 있는 코드이다!

Namespace라면..?🎃

위의 경우에 이름이 있다면 좋을 것이다. 변수도 상수가 될 수 있다. 변수를 지정하고 그 변수를 final로 처리하면 가능하다. 또한 바뀌지 않는 값이라면 인스턴스 변수가 아니라 클래스 변수(static)으로 지정하는 것이 더 좋을 것이다.

 
public class ConstantDemo {
    private final static int APPLE = 1;
    private final static int PEACH = 2;
    private final static int BANANA = 3;
    public static void main(String[] args) {
        int type = APPLE;
        switch(type){
            case APPLE:
                System.out.println(57+" kcal");
                break;
            case PEACH:
                System.out.println(34+" kcal");
                break;
            case BANANA:
                System.out.println(93+" kcal");
                break;
        }
    }
}

그런데 프로그램이 커지면서 기업에 대한 상수가 추가가 되었다.

public class ConstantDemo {
    // fruit
    private final static int APPLE = 1;
    private final static int PEACH = 2;
    private final static int BANANA = 3;
     
    // company
    private final static int GOOGLE = 1;
    //private final static int APPLE = 2;
    private final static int ORACLE = 3;
     
    public static void main(String[] args) {
        int type = APPLE;
        switch(type){
            case APPLE:
                System.out.println(57+" kcal");
                break;
            case PEACH:
                System.out.println(34+" kcal");
                break;
            case BANANA:
                System.out.println(93+" kcal");
                break;
        }
    }
}

이 경우 과일 APPLE 과 기업 APPLE 이 같은 이름을 가진다.
APPLE의 값이 2에서 1로 바뀌게 되고 상수라는 개념에 어긋나므로 오류가 발생한다.
(error : Duplicate field ConstantDemo.APPLE)
이러한 문제를 해결하기 위해서 접두사를 붙여보자.

public class ConstantDemo {
    // fruit
    private final static int FRUIT_APPLE = 1;
    private final static int FRUIT_PEACH = 2;
    private final static int FRUIT_BANANA = 3;
     
    // company
    private final static int COMPANY_GOOGLE = 1;
    private final static int COMPANY_APPLE = 2;
    private final static int COMPANY_ORACLE = 3;
     
    public static void main(String[] args) {
        int type = FRUIT_APPLE;
        switch(type){
            case FRUIT_APPLE:
                System.out.println(57+" kcal");
                break;
            case FRUIT_PEACH:
                System.out.println(34+" kcal");
                break;
            case FRUIT_BANANA:
                System.out.println(93+" kcal");
                break;
        }
    }
}

Interface라면..?🎃

이렇게 수정하면 이름이 중복될 확률을 낮출 수 있다. 이러한 기법을 네임스페이스라고 한다.
그런데 상수가 너무 지저분하다. 좀 깔끔하게 바꾸기 위해 interface를 사용해보자.

interface FRUIT{
    int APPLE=1, PEACH=2, BANANA=3;
}
interface COMPANY{
    int GOOGLE=1, APPLE=2, ORACLE=3;
}
 
public class ConstantDemo {
     
    public static void main(String[] args) {
        int type = FRUIT.APPLE;
        switch(type){
            case FRUIT.APPLE:
                System.out.println(57+" kcal");
                break;
            case FRUIT.PEACH:
                System.out.println(34+" kcal");
                break;
            case FRUIT.BANANA:
                System.out.println(93+" kcal");
                break;
        }
    }
}

interface를 이렇게 사용할 수 있는 것은 인터페이스에서 선언된 변수는 무조건 public static fianl 속성을 갖기 때문이다.

그..그만..🎃

그런데 type의 값으로 누군가 COMPANY_GOOGLE을 사용했다면 어떻게 될까?아래와 같이 변경해보자.

int type = COMPANY.GOOGLE;

결과는 57 Kcal이다! 구글이 57 Kcal인 것이다.

우리 코드는 과일과 기업이라는 두 개의 상수 그룹이 존재한다.
다른 범주에 있는 값끼리 비교를 할 수 없어야 하는데 두 개의 상수 그룹의 데이터 타입이 같아 비교가 가능해진다. 우리는 컴파일러가 이러한 실수를 사전에 찾을 수 있게 하고싶다.
(데이터 타입을 다르게 설정할 수 있다면?)

 
class Fruit{
    public static final Fruit APPLE  = new Fruit();
    public static final Fruit PEACH  = new Fruit();
    public static final Fruit BANANA = new Fruit();
}
class Company{
    public static final Company GOOGLE = new Company();
    public static final Company APPLE = new Company();
    public static final Company ORACLE = new Company();
}
 
public class ConstantDemo {
     
    public static void main(String[] args) {
        if(Fruit.APPLE == Company.APPLE){
            System.out.println("과일 애플과 회사 애플이 같다.");
        }
    }
}

Fruit와 Company 클래스를 만들고 클래스 변수로 해당 클래스의 인스턴스를 사용하고 있다. 각각의 변수가 final이기 때문에 불변이고, Static이므로 인스턴스로 만들지 않아도 된다. 결과는 compile 에러가 발생한다. 이것이 우리가 바라던 것이다. 서로 다른 카테고리의 상수에 대해서는 비교조차 금지하게 된 것이다. 언제나 오류는 컴파일 시에 나타나도록 하는 것이 바람직하다. 실행 중에 발생하는 오류는 찾아내기가 더욱 어렵다.

그런데 위의 코드는 두 가지 문제점이 있는데 하나는 switch 문에서 사용할 수 없고 또 하나는 선언이 너무 복잡하다는 것이다.

그래서...!!!!

Enum👍

enum은 열거형(enumerated type)이라고 부른다. 열거형은 서로 연관된 상수들의 집합이라고 할 수 있다. 위의 예제에서는 Fruit와 Company가 말하자면 열거인 셈이다. 이러한 패턴을 자바 1.5부터 문법적으로 지원하기 시작했는데 그것이 열거형이다. 이전 코드를 enum으로 바꿔보자.

enum Fruit{
    APPLE, PEACH, BANANA;
}
enum Company{
    GOOGLE, APPLE, ORACLE;
}
 
public class ConstantDemo {
     
    public static void main(String[] args) {
        /*
        if(Fruit.APPLE == Company.APPLE){
            System.out.println("과일 애플과 회사 애플이 같다.");
        }
        */
        Fruit type = Fruit.APPLE;
        switch(type){
            case APPLE:
                System.out.println(57+" kcal");
                break;
            case PEACH:
                System.out.println(34+" kcal");
                break;
            case BANANA:
                System.out.println(93+" kcal");
                break;
        }
    }
}

위의 코드에서

enum Fruit{
    APPLE, PEACH, BANANA;
}

enum은 class, interface와 동급의 형식을 가지는 단위다. 하지만 enum은 사실상 class이다. 편의를 위해서 enum만을 위한 문법적 형식을 가지고 있기 때문에 구분하기 위해서 enum이라는 키워드를 사용하는 것이다. 위의 코드는 아래 코드와 사실상 같다.

class Fruit{
    public static final Fruit APPLE  = new Fruit();
    public static final Fruit PEACH  = new Fruit();
    public static final Fruit BANANA = new Fruit();
    private Fruit(){}
}

생성자의 접근 제어자가 private이다. 그것이 클래스 Fruit를 인스턴스로 만들 수 없다는 것을 의미한다. 다른 용도로 사용하는 것을 금지하고 있는 것이다. 이에 대해서는 뒤에서 다시 설명하겠다. enum은 많은 곳에서 사용하던 디자인 패턴을 언어가 채택해서 문법적인 요소로 단순화시킨 것이라고 할 수 있다.

아래 코드는 컴파일 에러가 발생한다.

/*
if(Fruit.APPLE == Company.APPLE){
    System.out.println("과일 애플과 회사 애플이 같다.");
}
*/

enum이 서로 다른 상수 그룹에 대한 비교를 컴파일 시점에서 차단할 수 있다는 것을 의미한다. 상수 그룹 별로 클래스를 만든 것의 효과를 enum도 갖는다는 것을 알 수 있다.

enum 사용의 장점 ✨

  • 코드가 단순해진다.
  • 인스턴스 생성과 상속을 방지한다.
  • 키워드 enum을 사용하기 때문에 구현의 의도가 열거임을 분명하게 나타낼 수 있다.

enum은 사실 클래스다. 그렇기 때문에 생성자를 가질 수 있다. 아래와 같이 코드를 수정해보자.

enum Fruit{
    APPLE, PEACH, BANANA;
    Fruit(){
        System.out.println("Call Constructor "+this);
    }
}
 
enum Company{
    GOOGLE, APPLE, ORACLE;
}
 
public class ConstantDemo {
     
    public static void main(String[] args) {
     
        /*
        if(Fruit.APPLE == Company.APPLE){
            System.out.println("과일 애플과 회사 애플이 같다.");
        }
        */
        Fruit type = Fruit.APPLE;
        switch(type){
            case APPLE:
                System.out.println(57+" kcal");
                break;
            case PEACH:
                System.out.println(34+" kcal");
                break;
            case BANANA:
                System.out.println(93+" kcal");
                break;
        }
    }
}

결과는 아래와 같다.

Call Constructor APPLE
Call Constructor PEACH
Call Constructor BANANA
57 kcal

Call Constructor가 출력된 것은 생성자 Fruit가 호출되었음을 의미한다. 이것이 3번 호출되었다는 것은 필드의 숫자만큼 호출되었다는 뜻이다. 즉 enum은 생성자를 가질 수 있다.

하지만 코드를 아래와 같이 바꾸면 컴파일 에러가 발생한다.

enum Fruit{
    APPLE, PEACH, BANANA;
    public Fruit(){
        System.out.println("Call Constructor "+this);
    }
}

이것은 enum의 생성자가 접근 제어자 private만을 허용하기 때문이다. 덕분에 Fruit를 직접 생성할 수 없다. 그렇다면 이 생성자의 매개변수를 통해서 필드(APPLE..)의 인스턴스 변수 값을 부여 할 수 있다는 말일까? 있다. 그런데 방식이 좀 생소하다.

enum Fruit{
    APPLE("red"), PEACH("pink"), BANANA("yellow");
    public String color;
    Fruit(String color){
        System.out.println("Call Constructor "+this);
        this.color = color;
    }
}
 
enum Company{
    GOOGLE, APPLE, ORACLE;
}
 
public class ConstantDemo {
     
    public static void main(String[] args) {
        /*
        if(Fruit.APPLE == Company.APPLE){
            System.out.println("과일 애플과 회사 애플이 같다.");
        }
        */
        Fruit type = Fruit.APPLE;
        switch(type){
            case APPLE:
                System.out.println(57+" kcal, "+Fruit.APPLE.color);
                break;
            case PEACH:
                System.out.println(34+" kcal"+Fruit.PEACH.color);
                break;
            case BANANA:
                System.out.println(93+" kcal"+Fruit.BANANA.color);
                break;
        }
    }
}

실행결과는 다음과 같다.

Call Constructor APPLE
Call Constructor PEACH
Call Constructor BANANA
57 kcal, red

아래 코드는 Fruit의 상수를 선언하면서 동시에 생성자를 호출하고 있다.

APPLE("red"), PEACH("pink"), BANANA("yellow");

아래 코드는 생성자다. 생성자의 매개변수로 전달된 값은 this.color를 통해서 5행의 인스턴스 변수의 값으로 할당된다.

Fruit(String color){
    System.out.println("Call Constructor "+this);
    this.color = color;
}

아래처럼 호출하면 APPLE에 할당된 Fruit 인스턴스의 color 필드를 반환하게 된다.

System.out.println(57+" kcal, "+Fruit.APPLE.color);

열거형은 메소드를 가질수도 있다. 아래 코드는 이전 예제와 동일한 결과를 출력한다.

enum Fruit{
    APPLE("red"), PEACH("pink"), BANANA("yellow");
    private String color;
    Fruit(String color){
        System.out.println("Call Constructor "+this);
        this.color = color;
    }
    String getColor(){
        return this.color;
    }
}
 
enum Company{
    GOOGLE, APPLE, ORACLE;
}
 
public class ConstantDemo {
     
    public static void main(String[] args) {
        Fruit type = Fruit.APPLE;
        switch(type){
            case APPLE:
                System.out.println(57+" kcal, "+Fruit.APPLE.getColor());
                break;
            case PEACH:
                System.out.println(34+" kcal"+Fruit.PEACH.getColor());
                break;
            case BANANA:
                System.out.println(93+" kcal"+Fruit.BANANA.getColor());
                break;
        }
    }
}

enum은 맴버 전체를 열거 할 수 있는 기능도 제공한다.

enum Fruit{
    APPLE("red"), PEACH("pink"), BANANA("yellow");
    private String color;
    Fruit(String color){
        System.out.println("Call Constructor "+this);
        this.color = color;
    }
    String getColor(){
        return this.color;
    }
}
 
enum Company{
    GOOGLE, APPLE, ORACLE;
}
 
public class ConstantDemo {
     
    public static void main(String[] args) {
        for(Fruit f : Fruit.values()){
            System.out.println(f+", "+f.getColor());
        }
    }
}

참조

https://opentutorials.org/course/1223/6091

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