이 스터디는 백기선님께서 Github와 유튜브로 진행하시는 스터디 입니다.
참여하시고 싶으신 분은 아래 링크를 참고해 주세요 :)
대부분의 내용은 [O’REILLY] Java in a Nutshell, 7th Edition 에서 참고 하였습니다.
(최대한 직접 해석하면서 읽고 있으며 모르는 단어는 번역기로 찾았습니다.)
학습 목표
자바의 열거형에 대해 학습하세요.
Enum 이란?
Enum은 제한된 기능을 까지고 허용하는 값이 적은 클래스의 변형된 유형입니다.
흔히 열거형 클래스라고도 하며 어떤 데이터 집합에서 유일한 값을 표현할 때 사용할 수 있습니다.
예를 들어 색상을 표현하는 집합에서 어떤 색상인지 나타내면서 그 값이 집합에서 유일하게 표현된다면 사용할 수 있습니다.
Enum은 아래와 같이 몇가지 특성이 있습니다.
- 모든 Enum은 암묵적으로
java.lang.Enum을 상속 합니다. - 인터페이스를 구현할 수 있습니다. (상속은 불가능)
- Enum을 상속할 수 없습니다.
new키워드를 통해 인스턴스화 될 수 없습니다.
Enum 정의 하기
enum 키워드를 사용하여 Enum을 정의할 수 있습니다.
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public enum Color {
RED, GREEN, BLUE
}
이렇게 Enum 클래스를 정의하고 각 RED, GREEN, BLUE는 정적(static) 필드인 것처럼 참조할 수 있으며 열거 상수(enum constant)라고 합니다.
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Color r = Color.RED;
Color g = Color.GREEN;
Color b = Color.BLUE;
열거형 클래스인 Enum을 정의하면 암묵적으로 java.lang.Enum을 상속하므로 이 부모 클래스의 메소드들을 사용이 가능하게 됩니다.
java.lang.Enum 클래스의 name, ordinal 필드가 있습니다.
name 필드에는 정의한 열거 상수명이 String으로 들어가 있고
ordinal에는 열거 상수의 정의 순서가 int로 있습니다.
이 필드들은 private 하기 때문에 직접 접근을 하지 못하지만 메소드를 제공합니다.
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Color r = Color.RED;
Color g = Color.GREEN;
Color b = Color.BLUE;
System.out.println(r.name()); // RED
System.out.println(g.name()); // GREEN
System.out.println(b.name()); // BLUE
System.out.println(r.ordinal()); // 0
System.out.println(g.ordinal()); // 1
System.out.println(b.ordinal()); // 2
ordinal 필드는 EnumSet, EnumMap과 같은 enum 기반 데이터 구조에서 사용하기 위해 설계 되어 있습니다.
Enum의 필드와 메소드
Enum은 키워드가 다르긴 하지만 클래스이기 때문에 생성자, 필드, 메소드를 가질 수 있습니다.
만약 필드와 메소드가 존재한다면 Enum 상수 목록 마지막에 세미콜론(;)을 입력한 후 아래에 정의할 수 있습니다.
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public enum Color {
// 생성자 파라미터 대로 적용
RED("빨강"), GREEN("초록"), BLUE("파랑");
// 필드
private String desc;
// 메소드
public String getDesc() {
return desc;
}
// 생성자
Color(String desc) {
this.desc = desc;
}
}
Color r = Color.RED;
Color g = Color.GREEN;
Color b = Color.BLUE;
// 메소드에 접근
System.out.println(r.getDesc()); // 빨강
System.out.println(g.getDesc()); // 초록
System.out.println(b.getDesc()); // 블루
RED와 같이 열거 상수를 정의하는 것이Color인스턴스 생성과 비슷하다고 생각할 수 있습니다. 그렇기 떄문에 생성자 포맷대로 정의 합니다.
열거 상수는 자바 런타임에 의해 생성되고 생성자는 자동으로 private으로 선언되기 때문에 외부에서 인스턴스화는 불가능 합니다.
생성자를 private으로 선언한 적은 없지만…
Enum 비교
동일성 비교
Enum 상수 간의 동일성 비교는 ==을 사용하여 비교가 가능합니다.
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Color r = Color.RED;
Color r2 = Color.RED;
Color g = Color.GREEN;
Color b = Color.BLUE;
r == r2; // true
r == g; // false
compareTo()
compareTo() 메소드를 사용한다면 동일성 부터 대소 비교까지 가능합니다.
이 메소드 또한 java.lang.Enum 클래스에서 Comparable 인터페이스를 구현하여 정의되어 있습니다.
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Color r = Color.RED;
Color r2 = Color.RED;
Color g = Color.GREEN;
Color b = Color.BLUE;
System.out.println(g.compareTo(r)); // -1
System.out.println(g.compareTo(g1)); // 0
System.out.println(g.compareTo(b)); // 1
values(), valueOf()
Enum 클래스를 정의하면 static한 메소드인 values()와 valueOf() 메소드를 제공 합니다.
values()
values() 메소드는 해당 Enum 클래스의 모든 열거 상수 목록을 리턴합니다.
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Color[] values = Color.values();
for (Color value : values) {
System.out.println(value);
}
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RED
GREEN
BLUE
valueOf()
valueOf() 메소드는 Enum의 기본 필드인 name 필드를 기반으로 동일한 열거 상수를 반환하고 존재하지 않을 때엔 IllegalArgumentException 예외를 던집니다.
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Color.valueOf("RED"); // RED
Color.valueOf("BLACK"); // IllegalArgumentException 예외 발생!
EnumSet, EnumMap
EnumSet
EnumSet은 Enum과 함께 사용할 수 있는 특별한 Set 구현체 입니다.
EnumSet 계층구조
HashSet의 경우 데이터를 내부적으로 표현할 때 해시 테이블(Hash Table)을 사용하지만
EnumSet의 경우에는 비트 벡터(Bit Vector)로 표현합니다.
또한 이 클래스의 모든 기본적인 작업은 상수 시간이 걸리기 때문에 HashSet과 비교하여 더 빠를 수 있습니다.
벌크 연산일 경우에도 마찬가지로 인수가 열거 집합일 경우에는 상수 시간이 걸립니다.
EnumSet은 추상 클래스이므로 직접 new를 사용한 인스턴스화가 불가능하지만 다양한 static 메소드를 제공하므로 그를 통해 사용할 수 있습니다.
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// Color의 모든 열거 상수를 EnumSet으로 가져오기
EnumSet<Color> colors = EnumSet.allOf(Color.class);
// Color의 열거 상수 중 선택적으로 EnumSet으로 가져오기
EnumSet<Color> red = EnumSet.of(Color.RED, Color.BLUE);
// Color의 열거 상수를 범위로 지정하여 해당 범위 모든 열거 상수 가져오기
EnumSet<Color> range = EnumSet.range(Color.RED, Color.BLUE);
EnumMap
EnumMap은 맵의 키의 타입을 열거형으로 가지는 특수한 Map 입니다.
EnumMap 계층구조
이 맵은 내부적으로 배열로 표현되며 특정 Enum만을 키로 가지기 때문에 작고 효율적입니다.
이 맵은 순서가 보장되는데 이 순서는 put 메소드를 사용하여 입력한 순서가 아닌 Enum 내부의 열거 상수의 순서인 ordinal의 순서에 따릅니다.
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EnumMap<Color, String> colorStringEnumMap = new EnumMap<>(Color.class);
colorStringEnumMap.put(Color.RED, "빨간색");
colorStringEnumMap.put(Color.BLUE, "파란색");
colorStringEnumMap.put(Color.GREEN, "초록색");
colorStringEnumMap.forEach((k, v) -> {
System.out.println("key: " + k + ", value: " + v);
});
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key: RED, value: 빨간색
key: GREEN, value: 초록색
key: BLUE, value: 파란색
맵에 데이터를 입력할 떄는 RED, BLUE, GREEN 순으로 입력하였지만 순차적으로 출력을 해보면 RED, GREEN, BLUE 순으로 출력되는 것을 확인할 수 있습니다.