본 내용은 자바의 정석 3rd Edition을 참고하여 작성되었습니다. 개인적으로 학습한 내용을 복습하기 목적이기 때문에 내용상 오류가 있을 수 있습니다.
1. Enums(열거형)이란?
이전까지 Java는 C와 달리 열거형이라는 것이 존재하지 않았으나 JDK1.5부터 새로 추가되었다. Java의 열거형은 C의 열거형보다 더 향상된 것으로 열거형이 갖는 값뿐만 아니라 타입까지 관리하기 때문에 보다 논리적인 오류를 줄일 수 있다.
class Card {
static final int CLOVER = 0;
static final int HEART = 1;
static final int DIAMOND = 2;
static final int SPADE = 3;
static final int TWO = 0;
static final int THREE = 1;
static final int FOUR = 2;
final int kind;
final int num;
}
if (Card.CLOVER == Card.TWO) // 결과는 true, false이어야 의미상 맞음
class Card {
enum Kind { CLOVER, HEART, DIAMOND, SPADE } // 열거형 Kind 정의
enum Value { TWO, THREE, FOUR } // 열거형 Value 정의
final Kind kind; // 타입이 int가 아닌 Kind임에 유의
final Value value;
}
if (Card.Kind.CLOVER == Card.Value.TWO) // 결과는 false, 값은 같지만 타입이 다름
기존의 많은 언어들, 예를 들어 C에서는 타입이 달라도 값이 같으면 조건식 결과가 true이었으나, Java의 타입에 안전한 열거형에서는 실제 값이 같아도 타입이 다르면 조건식의 결과가 false가 된다. 값뿐만 아니라 타입까지 체크하기 때문에 타입에 안전하다고 하는 것이다.
그리고 더 중요한 것은 상수의 값이 바뀌면, 해당 상수를 참조하는 모든 소스를 다시 컴파일해야한다는 것인데 열거형 상수를 사용하면, 기존의 소스를 다시 컴파일하지 않아도 된다.
2. 열거형의 정의와 사용
2.1 열거형의 정의
열거형을 정의하는 방법은 아래의 코드처럼 간단하다. 열거형이름을 선언하고, {}안에 상수의 이름을 나열하기만 하면된다.
// 열거형의 정의 방법
enum EnumName { constantName1, constantName2, constantName3, }
// 열거형의 정의 예제 : 동서남북
enum Direction { EAST, SOUTH, WEST, NORTH }
2.2 열거형의 사용법
열거형을 사용하는 방법은 아래의 코드와 같다. 위에서 정의한 열거형을 이용하여 Unit의 방향을 초기화해보자.
class Unit {
int x, y; // Unit의 위치
Direction dir; // 열거형을 인스턴스 변수로 선언
void int() {
dir = Direction.WEST; // Unit의 방향을 WEST로 초기화
}
}
2.3 열거형의 특징
열거형 상수간의 비교에는 ==를 사용 할 수 있는데, equals()가 아닌 ==로 비교할 수 있다는 것은 그만큼 빠른 성능을 제공한다고 할 수 있다. <,>와 같은 비교연산자를 사용할 수 없고, compareTo()는 사용이 가능 하다. 참고로 compareTo는 비교대상이 같을 경우 0, 왼쪽이 크면 양수, 오른쪽이 크면 음수를 반환한다.
if (dir == Direction.WEST) {
x++;
} else if (dir > Direction.WEST) { // 에러, 열거형 상수에 비교연산자 사용불가
// ...
} else if (dir.compareTo(Direction.WEST) > 0) { // OK, compareTO는 사용가능
// ...
}
그리고 switch문의 조건식에도 열거형을 사용 할 수 있는데 이 때 주의할 점은 case문에 열거형의 이름은 적지 않고, 상수의 이름만 적어야 한다는 제약이 있다. 이렇게 하는 이유는 아마도 오타를 줄일 수 있고, 보기에도 간결하기 때문인듯하다.
void move() {
switch (dir) {
case EAST: x++; // Direction.EAST 라고 쓰지 않음
break;
case WEST: x--;
break;
case SOUTH: y++;
break;
case NORTH: y--;
break;
}
}
2.4 모든 열거형의 조상 - java.lang.Enum
열거형 Direction에 정의된 모든 상수를 출력하려면, 다음과 같이 하면된다.
Direction[] dArr = Direction.values();
for (Direction d : dArr)
System.out.printf("%s=%d%n", d.name(), d.ordinal());
2.5 Enum 클래스에 정의된 메서드
values(): 열거형의 모든 상수를 배열에 담아 반환Class<E> getDeclaringClass(): 열거형의Class객체를 반환String name(): 열거형 상수의 이름을 문자열로 반환int ordinal(): 열거형 상수가 정의된 순서를 반환(0부터 시작)T valueOf(Class<T> enumType, String name): 지정된 열거형에서name과 일치하는 열거형 상수를 반환
2.6 예제
public class EnumEx1 {
public static void main(String[] args) {
Direction d1 = Direction.EAST;
Direction d2 = Direction.valueOf("WEST");
Direction d3 = Enum.valueOf(Direction.class, "EAST");
System.out.println("d1 = " + d1);
System.out.println("d2 = " + d2);
System.out.println("d3 = " + d3);
System.out.println("d1 == d2 ? " + (d1 == d2));
System.out.println("d1 == d3 ? " + (d1 == d3));
System.out.println("d1.equals(d3) ? " + d1.equals(d3));
// System.out.println("(d2 > d3) ? " + (d2 > d3)); // 에러
System.out.println("d1.compareTo(d2) ? " + d1.compareTo(d2));
System.out.println("d1.compareTo(d3) ? " + d1.compareTo(d3));
switch (d1) {
case EAST:
System.out.println("The direction is EAST.");
break;
case SOUTH:
System.out.println("The direction is SOUTH.");
break;
case WEST:
System.out.println("The direction is WEST.");
break;
case NORTH:
System.out.println("The direction is NORTH.");
break;
default:
System.out.println("Invalid direction.");
break;
}
Direction[] dArr = Direction.values();
for (Direction d : dArr)
System.out.printf("%s=%d%n", d.name(), d.ordinal());
}
}
enum Direction {
EAST, SOUTH, WEST, NORTH
}
d1 = EAST
d2 = WEST
d3 = EAST
d1 == d2 ? false
d1 == d3 ? true
d1.equals(d3) ? true
d1.compareTo(d2) ? -2
d1.compareTo(d3) ? 0
The direction is EAST.
EAST=0
SOUTH=1
WEST=2
NORTH=3
3. 열거형에 멤버 추가하기
3.1 열거형 값 지정
Enum클래스에 정의된 ordinal()이 열거형 상수가 정의된 순서 를 반환하지만, 이 값을 열거형의 상수 값으로 사용하는 것은 바람직하지 않다. 그 이유는 이 값은 내부적인 용도로만 사용되기 위한 것이기 때문이다. 그래서 열거형 상수의 값이 불규칙한 경우에는 아래의 코드와 같이 열거형 상수의 이름 옆에 원하는 값을 괄호()와 함께 적어주면 된다.
// 원하는 값을 설정
enum Direction { EAST(1), SOUTH(5), WEST(-1), NORTH(10) }
3.2 열거형에 값 지정 후 추가해야할 사항
지정된 값을 저장할 수 있는 인스턴스 변수와 생성자를 새로 추가해줘야 한다. 이 때 주의해야할 것은 먼저 열거형 상수를 모두 정의한 다음에 다른 멤버들을 추가해야한다. 그리고 열거형 상수의 마지막에 세미콜론(;)도 잊지 않아야한다.
enum Direction {
EAST(1), SOUTH(5), WEST(-1), NORTH(10); // 상수 마지막에는 항상 세미콜론을 꼭 붙여야한다.
private final int value; // 정수를 저장할 필드를 추가, 열거형 상수를 저장하기 위해 final을 붙임
// 생성자 추가
Direction(int value) {
this.value = value;
}
// 외부에서 value 값을 얻을 수 있도록 메서드 추가
public int getValue() {
return value;
}
}
열거형 Direction에 새로운 생성자가 추가되었지만, 열거형의 객체를 생성할 수 없다. 열거형의 생성자는 묵시적으로 private이기 때문이다.
Direction d = new Direction(1); // 에러, 열거형의 생성자는 외부에서 호출불가
3.3 열거형 상수의 여러 값 지정
열거형 상수에 여러 값을 지정할 수 있는데, 그에 맞게 인스턴수 변수와 생성자 등을 새로 추가해주어야 한다.
enum Direction {
// 열거형 상수에 숫자와 방향을 나타내는 기호 두가지를 지정
EAST(1, ">"), SOUTH(5, "V"), WEST(-1, "<"), NORTH(10, "^");
private final int value; // 정수를 저장할 필드
private finla String symbol; // 기호를 저장할 필드
Direction(int value, String symbol) {
this.value = value;
this.symbol = symbol;
}
public int getValue() {
return value;
}
public String getSymbol() {
return symbol;
}
}
3.4 예제 2
public class EnumEx2 {
public static void main(String[] args) {
for (Direction2 d : Direction2.values())
System.out.printf("%s=%d%n", d.name(), d.getValue());
Direction2 d1 = Direction2.EAST;
Direction2 d2 = Direction2.of(1);
System.out.printf("d1=%s, %d%n", d1.name(), d1.getValue());
System.out.printf("d2=%s, %d%n", d2.name(), d2.getValue());
System.out.println(Direction2.EAST.rotate(1));
System.out.println(Direction2.EAST.rotate(2));
System.out.println(Direction2.EAST.rotate(-1));
System.out.println(Direction2.EAST.rotate(-2));
}
}
enum Direction2 {
EAST(1, ">"), SOUTH(2, "V"), WEST(3, "<"), NORTH(4, "^");
private static final Direction2[] DIR_ARR = Direction2.values();
private final int value; // 정수를 저장할 필드
private final String symbol; // 기호를 저장할 필드
Direction2(int value, String symbol) {
this.value = value;
this.symbol = symbol;
}
public int getValue() {
return value;
}
public String getSymbol() {
return symbol;
}
public static Direction2 of(int dir) {
if (dir < 1 || dir > 4) {
throw new IllegalArgumentException(("Invalid value : " + dir));
}
return DIR_ARR[dir - 1];
}
// 방향을 회전시키는 메서드, num의 값만큼 90도씩 시계방향으로 회전
public Direction2 rotate(int num) {
num = num % 4;
if (num < 0) // num이 음수일 경우, 시계반대방향으로 회전
num += 4;
return DIR_ARR[(value - 1 + num) % 4];
}
public String toString() {
return name() + " : " +getSymbol();
}
}
EAST=1
SOUTH=2
WEST=3
NORTH=4
d1=EAST, 1
d2=EAST, 1
SOUTH : V
WEST : <
NORTH : ^
WEST : <