확장할 수 있는 열거 타입이 필요하면 인터페이스를 사용하라

열거 타입은 거의 모든 상황에서 타입 안전 열거 패턴보다 우수하다. 그러나 타입 안전 열거 패턴은 확장할 수 있으나 열거 타입은 그럴 수 없다. 사실 대부분 상황에서 열거 타입을 확장하는 것은 좋지 않다. 그런데 확장할 수 있는 열거 타입이 어울리는 쓰임이 하나 있다. 바로 연산 코드다. 기본 연산 외에 사용자 확장 연산을 추가할 수 있도록 열어줘야 한다. 이 경우 연산 코드용 인터페이스를 정의하고 열거 타입이 이 인터페이스를 구현하게 하면 된다.

인터페이스를 구현한 열거 타입

public interface 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; }
    },
    DIVIDE("/") {
        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. Operation을 구현한 또 다른 열거 타입을 정의해 BasicOperation을 대체할 수 있다.

public enum ExtendedOperation implements Operation {
    EXP("^") {
        public double apply(double x, double y) {
            return Math.pow(x, y);
        }
    },
    REMAINDER("%") {
        public double apply(double x, double y) {
            return x % y;
        }
    };
    private final String symbol;
    ExtendedOperation(String symbol) {
        this.symbol = symbol;
    }
    @Override public String toString() {
        return symbol;
    }

//    // 열거 타입의 Class 객체를 이용해 확장된 열거 타입의 모든 원소를 사용하는 예
//    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> opEnumType, double x, double y) {
//        for (Operation op : opEnumType.getEnumConstants())
//            System.out.printf("%f %s %f = %f%n",
//                    x, op, y, op.apply(x, y));
//    }

    // 컬렉션 인스턴스를 이용해 확장된 열거 타입의 모든 원소를 사용하는 예
    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));
    }
}

apply 메서드가 인터페이스에 선언되어 있으니 열거 타입에 따로 추상 메서드로 선언하지 않아도 된다.
인터페이스를 이용해 확장 가능한 열거 타입을 흉내 내는 방식은 열거 타입끼리 구현을 상속할 수 없다. 아무 상태에도 의존하지 않는 경우에는 디폴트 구현을 이용해 인터페이스에 추가하는 방법이 있다.
공유하는 기능이 많다면 그 부분을 별도의 도우미 클래스나 정적 도우미 메서드로 분리하는 방식으로 코드 중복을 없앨 수 있다.

열거 타입 자체는 확장할 수 없지만, 인터페이스와 그 인터페이스를 구현하는 기본 열거 타입을 함께 사용해 같은 효과를 낼 수 있다. 이렇게 하면 클라이언트는 이 인터페이스를 구현해 자신만의 열거 타입을 만들 수 있다. 그리고 API가 인터페이스 기반으로 작성되었다면 기본 열거 타입의 인스턴스가 쓰이는 모든 곳을 새로 확장한 열거 타입의 인스턴스로 대체해 사용할 수 있다.