[TIL] enum 클래스에 연산자 담기, BiFunction 인터페이스

enum 사용하기

LV.3 계산기 구현을 시작했는데, enum 타입으로 연산자 타입에 대한 정보를 관리해야한다는 요구사항을 보고 고민에 빠졌다.

 

처음에는 이런 식으로 하라는 건가? 했는데, 이미 Lv.2 계산기를 할 때 switch문에서 잘못된 연산자를 입력 받지 못하게 했기 때문에 enum을 왜 써야하는지 의문이었다. 사칙연산을 그대로 enum에 집어넣을 수 있다면 몰라도...?

public enum OperatorType {
    ADD("+"),
    SUBTRACT("-"),
    MULTIPLY("*"),
    DIVIDE("/")
}

 

알고보니 정말 집어넣을 수 있었다. enum 상수마다 동작을 다르게 정의해야 할 때 익명 클래스를 사용해 각 상수별로 고유한 메서드 구현을 할 수 있다.

public enum Operation {
    ADD {
        @Override
        public double operate(double x, double y) {
            return x + y;
        }
    },
    SUBTRACT {
        @Override
        public double operate(double x, double y) {
            return x - y; 
        }
    },
    MULTIPLY {
        @Override
        public double operate(double x, double y) {
            return x * y; 
        }
    },
    DIVIDE {
        @Override
        public double operate(double x, double y) {
            if (y == 0) {
                throw new ArithmeticException("0으로 나눌 수 없습니다.");
            }
            return x / y; 
        }
    };

    // 추상 메서드 선언
    public abstract double operate(double x, double y);
}

 

혹은 다음과 같이 람다식을 사용해 더 간결하게 작성할 수도 있다. 간단한 로직이므로 람다식으로 표현하는 것이 더 적합해보인다. 람다식만 적었다고 되는 것이 아니라, 람다식을 받는 생성자와 필드를 정의해줘야 한다.

public enum OperatorType {
    ADD((a, b) -> a + b),
    SUBTRACT((a, b) -> a - b),
    MULTIPLY((a, b) -> a * b),
    DIVIDE((a, b) -> {
        if (b == 0) throw new ArithmeticException("0으로 나눌 수 없습니다.");
        return a / b;
    });
    
    private final BiFunction<Double, Double, Double> operation;
    
    OperatorType(BiFunction<Double, Double, Double> operation) {
        this.operation = operation;
    }
    
    public double apply(double a, double b) {
        return operation.apply(a, b);
    }
}

 

여기서 BiFunction은 두 개의 입력값(T, U)을 받아서 하나의 출력값(R)을 반환하는 함수형 인터페이스이다. OperatorType 열거형은 각 연산(람다식)을 생성자에 전달받아 operation 필드에 저장한다. apply() 메서드는 저장된 operation 필드(람다식)를 호출하여 실제 연산을 수행하는 역할을 한다.

 

operation.apply(a, b)에서 볼 수 있듯이 BiFunction 인터페이스에 apply() 메서드가 있다. 찾아보니 다음과 같이 먼저 BiFunction 객체에 특정 로직을 수행하는 람다 표현식을 할당한 후, apply() 메서드로 두 개의 매개변수를 전달받아 특정 작업을 수행 후 값을 반환하게 된다.

BiFunction<Integer, Integer, String> biFunctionAdd =
          (num1, num2) ->  Integer.toString(num1 + num2);
          
System.out.println("100 + 50 = " + biFunctionAdd.apply(100, 50));