[TIL] Java Enum과 Generic 활용하여 계산기 만들기 (25-01-06)

🤖 25-01-06 진행 사항 🤖

• ch2. 계산기 과제 Lv 3 : Enum, 제네릭, 람다&스트림을 이해한 계산기 만들기
  • Enum
  • Generic
  • 예외처리

---

Enum

Enum 타입을 활용하여 연산자 타입에 대한 정보를 관리하고 이를 사칙연산 계산기 ArithmeticCalculator 클래스에 활용

---

Enum 개념 정리

Enum에 대한 개념을 먼저 정리하고 과제에 적용시켰다.

2025.01.06 - [Java Study/Advanced] - [Java] Enum 사용법과 활용 예시

[Java] Enum 사용법과 활용 예시

---

OperatorType Enum 클래스

Enum 상수를 ADD, SUBTRACT, MULTIPLY, DIVIDE로 정의하고,

추상 메서드를 calculate를 추가하여, 각 상수별로 연산 결과를 return하도록 했다.

package com.example.calculator3;
public enum OperatorType {
    ADD {
        @Override
        public int calculate(int num1, int num2) {
            return num1 + num2;
        }
    },
    SUBTRACT {
        @Override
        public int calculate(int num1, int num2) {
            return num1 - num2;
        }
    },
    MULTIPLY {
        @Override
        public int calculate(int num1, int num2) {
            return num1 * num2;
        }
    },
    DIVIDE {
        @Override
        public int calculate(int num1, int num2) {
            return num1 / num2;
        }
    };
    public abstract int calculate(int num1, int num2);
}

 

ArithmeticCalculator 클래스의 calculate 함수에서도 각 상수의 메서드를 호출하는 형식으로 변경했다.

---

Generic

피연산자를 여러 타입으로 받을 수 있도록 기능을 확장

---

Generic 개념 정리

Generic에 대한 개념을 먼저 정리하고 과제에 적용시켰다.

2025.01.06 - [Java Study/Advanced] - [Java] Generic의 원리와 활용법

[Java] Generic의 원리와 활용법

---

ArithmetiCalculator 클래스

int형 변수만 사용하던 클래스를 제네릭 타입으로 변경했다.

<T extends Number>로 Number 클래스 또는 그 하위 클래스들을 사용하도록 선언했다.

package com.example.calculator3;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ArithmeticCalculator <T extends Number> {
    // 연산 결과를 저장하는 컬렉션 타입 필드를 가진 Calculator 클래스를 생성
    private List<T> result = new ArrayList<>();

    // 사칙연산을 수행한 후, 결과값을 반환하는 메서드 구현
    // 매개변수 타입은 제네릭, 반환은 항상 double
    public double calculate(T num1, T num2, char op) {
        return switch (op) {
            case '➕', '+' -> OperatorType.ADD.apply(num1, num2);
            case '➖', '-' -> OperatorType.SUBTRACT.apply(num1, num2);
            case '✖', '*' -> OperatorType.MULTIPLY.apply(num1, num2);
            case '➗', '/' -> OperatorType.DIVIDE.apply(num1, num2);
            default -> 0;
        };
    }

    /* Getter 메서드 구현 */
    public T getResult() {
        return this.result.get(result.size() - 1);  // 마지막 요소 리턴
    }

    /* Setter 메서드 구현 */
    public void setResult(T answer) {
        this.result.add(answer);
    }

    /* Calculator 클래스에 저장된 연산 결과들 중 가장 먼저 저장된 데이터를 삭제하는 기능을 가진 메서드를 구현한 후
     App 클래스의 main 메서드에 삭제 메서드가 활용될 수 있도록 수정 */
    public void removeResult() {
        this.result.remove(0);
    }
}

calculate 함수의 반환값은, 일반적인 산수 계산의 결과를 고려해 double로 지정했다.

 

+ OperatorType Enum 클래스의 연산 매개변수도 제네릭 타입으로 변경했다.

---

예외처리 추가

App.java에서 연산을 수행할 변수들을 입력 받을 때, 입력 받은 값에 대한 예외처리를 추가했다.

Enum 개념을 학습하며 알게 된, Enum 필드와 생성자, 메서드를 활용했다.

(아직 진행중!)

---

App.java

피연산자를 입력받을 때는, 길이가 2인 double형 배열에 입력받는다.

이 때, 문자열로 입력받은 값을 Double.parseDouble 메서드를 실행하고

NumberFormatException으로 입력받은 문자열이 숫자가 아니라면 재입력하도록 해줬다.

            // 연산할 숫자 2개 입력 받기
            // 입력 받은것이 숫자가 맞는지 확인
            String userInput;
            Number[] numbers = new Number[2];
            for (int i=0; i<2; i++) {
                System.out.print((i+1) + " 번째 숫자를 입력하세요: ");
                userInput = sc.next().trim();
                try {
                    numbers[i] = Double.parseDouble(userInput);
                } catch (NumberFormatException e) {
                    System.out.println(userInput + "은 숫자가 아닙니다. 숫자를 다시 입력하세요.");
                    --i;
                    //continue;
                }
            }

 

사칙연산 기호를 입력받을 때는, Enum 상수의 필드값과 비교하는 isValidOperator 함수를 호출하여 판별했다.

추가로, 나누기 연산의 경우 isDivisionOperator 함수를 호출하여 확인했다.

            // 사칙연산 기호(➕,➖,✖️,➗) 입력 받기
            System.out.print("사칙연산 기호를 입력하세요: ");
            try {
                char operator = sc.next().trim().charAt(0);
                if (OperatorType.isValidOperator(operator)) {
                    if (OperatorType.isDivisionOperator(operator) && numbers[1].equals(0)) {
                        System.out.println("나눗셈 연산에서 분모(두번째 정수)에 0이 입력될 수 없습니다.");
                    }
                    else {
                        calculator.setResult(calculator.calculate(numbers[0], numbers[1], operator));
                        System.out.println("결과: " + calculator.getResult());
                        calculator.removeResult();
                    }
                }
                else {
                    System.out.println("사칙연산 기호가 적절하지 않습니다.");
                }
            } catch (Exception e) {
                System.out.println(e.getMessage());
            }

---

OperatorType Enum 클래스

1) 연산 메서드의 매개변수는 제네릭 <T extends Number> 적용하고, double값을 반환하는 메서드로 변경

2) operationSymbol('+','-','*','/)와 operationEmoji('➕','➖','✖️','➗') 필드를 추가하여 각 상수별로 값을 지정

3) App.java에서 호출하는 isValidOperator 메서드 생성 : valuse()로 필드 값들과 입력값을 비교

4) App.java에서 호출하는 isDivisionOperator 메서드 생성

package com.example.calculator3;

public enum OperatorType {
    ADD('+', '➕') {
        @Override
        public <T extends Number> double apply(T num1, T num2) {
            return num1.doubleValue() + num2.doubleValue();
        }
    },
    SUBTRACT('-', '➖') {
        @Override
        public <T extends Number> double apply(T num1, T num2) {
            return num1.doubleValue() - num2.doubleValue();
        }
    },
    MULTIPLY('*', '✖') {
        @Override
        public <T extends Number> double apply(T num1, T num2) {
            return num1.doubleValue() * num2.doubleValue();
        }
    },
    DIVIDE('/', '➗') {
        @Override
        public <T extends Number> double apply(T num1, T num2) {
            return num1.doubleValue() / num2.doubleValue();
        }
    };

    // 필드
    private final char operationSymbol;
    private final char operationEmoji;

    // 생성자
    OperatorType(char symbol, char emoji) {
        this.operationSymbol = symbol;
        this.operationEmoji = emoji;
    }

    // 입력받은 사칙연산 기호가 올바른지 판별
    public static boolean isValidOperator(char input) {
        for (OperatorType op : OperatorType.values()) {
            if (op.operationSymbol == input || op.operationEmoji == input) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    // 나눗셈 연산인지 판별
    public static boolean isDivisionOperator(char input) {
        if (OperatorType.DIVIDE.operationSymbol == input
                || OperatorType.DIVIDE.operationEmoji == input) {
            return true;
        }
        return false;
    }

    // 매개변수는 제네릭 타입(Number 또는 그 하위 클래스들)으로 받고,
    // 반환 타입을 항상 double 타입으로 고정
    public abstract <T extends Number> double apply(T num1, T num2);
}