자바 Enum 타입, 그거 어떻게 사용하는건데 🤷‍♂️

학습배경

열겨형을 활용하여 어떻게 상수관리 및 메소드 처리를 깔끔하게 처리할 수 있는지를 잘 모른다고 느꼈기때문에, 이를위해 이번 포스팅에서 열거 타입에 대해 자세히 다루어보고자 합니다.

열겨 타입 (Enum)

열겨형이란 서로 관련된 상수들을 편리하게 관리하기 위해 선언하는 것으로, 여러 상수를 정의할때 활용하면 유용합니다.

타입에 안전한 열겨형 (typesafe enum)

자바의 열겨형은 "타입에 안전한 열겨형" 이라서 실제 값이 같아도 타입이 다르면 컴파일 에러가 발생합니다. 이처럼 값뿐만 아니라 타입까지 체크하기 때문에 타입에 안전하다고 하는 것입니다

열거 타입 선언방법

정의는 간단합니다. enum 타입의 괄호 { } 안에 상수의 이름을 나열하기만 하면 됩니다.

public enum Direction {
  EAST,
  SOUTH,
  WEST,
  NORTH
}

열거 타입 사용

열거 타입도 데이터 타입의 일종으로, 변수를 선언하고 대입할 수 있습니다. 또 열거타입은 null 을 지정할 수 있습니다. 열거타입 또한 "참조 타입" 이기 떄문입니다.

Direction direction1 = Direction.EAST;
Direction direction2 = null;

열거타입 상수간의 비교

열겨형 상수간의 비교는 == 를 사용할 수 있습니다. equals() 가 아닌 "==" 로 비교 가능하다는 것은 그만큼 빠른 성능을 제공하는 얘기입니다. 그러나 "<", ">" 와 같은 비교연산자는 사용할 수 없고 compareTo() 는 사용 가능합니다. compareTo() 는 두 비교대상이 같으면 0, 왼쪽이 크다면 양수, 오른쪽이 크다면 음수를 반환합니다.

Direction direction = Direction.EAST;
if(direction == Direction.EAST){
  // ...
} else if(direction.compareTo(Direction.WEST) > 0){
  // ...
}

JVM 메모리에 올라간 열거타입

자바에서의 열거 타입은 일종의 클래스이며, 상수 하나당 인스턴스 객체를 각각 하나씩 만들어서 public static final 필드로 공개합니다. 또한 열거 타입의 인스턴스는 런타임에 단 한번만 실행됩니다. 이런 특징으로 싱글톤 을 보장할 때 사용되기도 합니다.

Direction myDir = Direction.EAST;

JVM 의 메모리 영역을 크게 구분하면, 메소드 영역, 힙 영역, 스택 영역 3가지로 나뉩니다. 이때, 메소드 영역에는 클래스와 변수 (static variable) 가 저장됩니다. 따라서 열거 타입 클래스가 이 메소드 영역에 올라가게 되고, 힙 영역에는 실제 객체(인스턴스) 가 올라갑니다. 또 스택 영역에는 열거 타입 변수가 생성되죠. 위처럼 열거 타입 변수 myDir 를 생성한다면 해당 변수는 스택 영역에 생성되며, 힙 영역의 EAST 객체를 참조하게 됩니다.

Enum 메소드

모든 열겨형 타입은 컴파일 타임에 Enum 이라는 최상위 클래스를 상속합니다. 우리가 지금껏 사용할 수 있었던 Enum 타입의 메소드들은 Enum 의 메소드라고 할 수 있습니다.

name

열거 객체(열겨형 상수)의 이름을 문자열로 반환합니다. 이때 name() 을 별도로 호출안해도 기본적으로 열거 객체를 출력하면 문자열 이름이 반환된다.

enum Direction {EAST, WEST, SOUTH, NORTH};

Direction direction = Direction.EAST;
System.out.println(direction.name()); // EAST
System.out.println(direction); // EAST

values

열겨형의 모든 열거 객체(상수)를 순서대로 배열에 담아 반환합니다.열거 타입의 모든 열거 객체를 순회할 떄 유용하게 사용됩니다.

Direction[] dArr = Direction.values();

for(Direction d : dArr){
  System.out.println(d.name());
}

valueOf

지정된 열겨형에서 name 과 일치하는 열거형 상수를 반환합니다. 외부에서 문자열을 입력받아서 열거 객체로 변환할 때 유용하게 사용됩니다.

Direction direction = Direction.valueOf("EAST");
System.out.println(direction); // EAST

System.out.println(Direction.EAST == Direction.valueOf("EAST")); // true

ordinal

열거 객체의 순번을 반환합니다. 이때 순번이란 열거 타입을 정의할때 명시된 순서로써 0부터 시작합니다. ordinal() 이 반환하는 숫자는 열겨형 상수의 값으로 사용하지 않는것디 좋다고합니다. 이 값은 내부적인 용도로만 사용되기 위한 것이기 떄문입니다.

// EAST:0, WEST:1, SOUTH:2, NORTH:3

Direction direction = Direction.WEST;
System.out.println(direction.ordinal()); // 1
System.out.println(Direction.NORTH); // 3

compareTo

앞서 설명드린 compareTo 메소드로, 두 열거 객체간의 순번을 비교하여 상대적 순번 차이를 반환하는 메소드입니다. 비교대상 열거 객체보다 순번이 빠르다면 음수가, 느리다면 양수가 반환됩니다.

System.out.println(Direction.NORTH.compareTo(Direction.EAST)); // 양수
System.out.println(Direction.EAST.compareTo(Direction.NORTH)); // 음수

열겨형에 멤버 추가하기

열거형 상수의 값이 불연속적인 경우에는 아래처럼 열겨형 상수의 이름 옆에 원하는 값을 괄호 "( )" 와 함께 적어주면 됩니다. 또한 열거형의 생성자는 제어자가 암묵적으로 private 입니다. 때문에 외부에서 열겨형 객체를 생성할 수 없습니다.

enum Direction {
  EAST(1, "E"), WEST(-10, "W"), SOUTH(324, "S"), NORTH(5, "N");

  private final int value;
  private final String symbol;

  // private 이 생략됨
  Direction(int value, String symbol){
    // ...
  }
}

참고

• 자바의 정석 (남궁성 지음)
• https://hudi.blog/java-enum/
• https://hyunndyblog.tistory.com/23