[아이템 36] 비트 필드 대신 EnumSet을 사용하라

비트 필드

열거 타입 내 상수들이 단독이 아닌 집합으로 사용될 경우 기존에는 각 상수에 서로 다른 2의 거듭제곱 값을 할당한 정수 열거 패턴을 사용했습니다.

 

 

 

다음과 같은 식으로 비트별 OR 연산을 사용해 여러 상수를 하나의 집합으로 모을 수 있으며 이렇게 만들어진 집합을 비트 필드라고 합니다.

 

 

 

하지만 비트 필드를 사용할 경우 앞서 아이템 34에서 언급한 정수 열거 상수의 단점을 그대로 지니며 추가로 다음과 같은 문제까지 안게 됩니다.

• 비트 필드 값이 그대로 출력될 경우 단순 정수 열거 상수를 출력할 때보다 해석하기 훨씬 어려움
• 비트 필드 하나에 녹아 있는 모든 원소를 순회하기 까다로움
• 최대 몇 비트가 필요한지를 API 작성 시 미리 예측하여 적절한 자료형을 선택해야 함
  • 보통은 int, long 타입 선택
  • API를 수정하지 않고는 비트 수를 더 늘릴 수 없음

 

EnumSet

java.util 패키지의 EnumSet 클래스는 열거 타입 상수의 값으로 구성된 집합을 효과적으로 표현해줍니다.

• Set 인터페이스를 완벽히 구현
• type-safe하며
• 다른 어떤 Set 구현체와도 함께 사용 가능
• 내부적으로 비트 팩터로 구현되었으며 원소가 총 64개 이하일 때 대부분의 경우 EnumSet 전체를 long 변수 하나로 표현하여 비트 필드에 비견되는 성능을 보임
• removeAll과 retainAll과 같은 대량 작업은 비트를 효율적으로 처리할 수 있는 산술 연산 사용

 

 

EnumSet 적용 예시

 

앞선 예시를 열거 타입과 EnumSet을 사용해 수정하면 아래와 같습니다.

 

 

 

코드 부연 설명

• 앞선 코드에 비해 짧아져 가독성이 좋아졌고 type-safe함을 확인
• applyStyles 메서드가 EnumSet<Style>이 아닌 Set<Style>을 받는 이유는 모든 클라이언트가 EnumSet을 건네리라 짐작되는 상황이라도 인터페이스로 받는 것이 일반적으로 좋은 습관이며 조금 특이한 클라이언트가 다른 Set 구현체를 넘기더라도 처리할 수 있기 때문

 

EnumSet의 단점

 

EnumSet 클래스는 비트 필드 수준의 명료함과 성능을 제공하고 아이템 34에서 설명한 열거 타입의 장점까지 선사합니다.

하지만 불변 EnumSet을 만들지 못하는 것이 단점입니다.

다음 코드처럼 Collections 클래스의 unmodifiableSet 메서드를 사용하여 EnumSet을 감싸 불변 성격을 부여할 수 있지만 원본 EnumSet이 여전히 변경 가능하다는 점을 주의해야 합니다.

 

 

참고

이펙티브 자바