Effective Java 6.37:序数インデックスの代わりに EnumMap を使う

6.37:序数インデックスの代わりに EnumMap を使う

要点

列挙型（enum）をキーにして何かを管理するときは、ordinal() を使って配列／序数インデックスで管理するより EnumMap<YourEnum, V> を使う — 型安全で可読性が上がり、内部実装は効率的（実質的に配列ベース）なので性能面でも優れる。

なぜ EnumMap を使うべきか

• 型安全・可読性：
  map.get(Planet.EARTH) の方が arr[Planet.EARTH.ordinal()] より読みやすく、間違えにくい。
• 実装効率が高い：
  EnumMap は内部的に enum.ordinal() をベースに配列で実装されており、HashMap より軽量で高速（O(1)）。
• 保守性：
  ordinal() に直接依存するコードは enum の並べ替えで壊れるが、EnumMap ならキーは enum 値そのものなので順序変更の影響を受けない（※永続化は別途考える）。
• 標準 API の利点：
  EnumMap は Map の API を持つため、for-each/stream/Collections 等と自然に使える。
• null キー禁止：
  EnumMap は null キーを受け付けない → キーの欠如を早期に検出できる。

悪い例

序数インデックス／配列で管理するパターン

// 悪い：ordinal() に依存した配列でデータを管理
double[] gravity = new double[Planet.values().length];
gravity[Planet.EARTH.ordinal()] = 9.8;
double g = gravity[Planet.MARS.ordinal()];

問題点：

• Planet の定義順を変えたり列挙子を挿入するとデータの意味が壊れる。
• ordinal() を永続化や外部フォーマットで使うと互換性が壊れやすい。
• 配列だったらキーとして何の enum を使っているか一目でわかりにくい（可読性低下）。

良い例

EnumMap を使うパターン

enum Planet { MERCURY, VENUS, EARTH, MARS }

EnumMap<Planet, Double> gravity = new EnumMap<>(Planet.class);
gravity.put(Planet.EARTH, 9.8);
double g = gravity.get(Planet.MARS); // null チェックが必要（存在保証がないため）

利点：

• gravity.get(Planet.MARS) と書けば何を参照しているか即座に分かる。
• enum の宣言順を変えても map のキーはそのままなので壊れない。
• 内部は配列ベースなので高速。
  ★ただし、get時にnullチェックは忘れずに行う。

初期化・変換の小技

配列や既存データから EnumMap に変換するパターン：

// 全要素を既定値で初期化
EnumMap<Planet, Double> gravity = new EnumMap<>(Planet.class);
for (Planet p : Planet.values()) gravity.put(p, defaultValue);

// 既存の配列から変換する（移行用）
double[] arr = ...;
EnumMap<Planet, Double> map = new EnumMap<>(Planet.class);
Planet[] vals = Planet.values();
for (int i = 0; i < vals.length && i < arr.length; i++) {
    map.put(vals[i], arr[i]);
}

EnumMap と HashMap の比較

• EnumMap は enum の ordinal() を内部的に使うため 配列アクセス並みに高速でメモリ効率も良い。
• HashMap<Enum, V> より小さく高速（ハッシュ計算やバケット操作が不要に近い）。
  ※ただし EnumMap はキーが同じ enum 型で固定される場面にのみ使える（汎用性は HashMap の方が高い）。

注意点 / 実務上のポイント

• null キー不可：
  EnumMap は null をキーにできない（NullPointerException）。null をキーで表す設計は避ける。
• 値が存在しない場合の扱い：
  get() が null を返す可能性があるので、必ず containsKey／getOrDefault／Objects.requireNonNull 等で扱いを決める。
• スレッドセーフではない：
  EnumMap 自体はスレッドセーフではない。並行利用なら Collections.synchronizedMap(new EnumMap<>(...)) や ConcurrentHashMap を検討。
• 永続化：
  永続化や外部フォーマットで ordinal() を使わない。DB カラムで enum を表現するなら name() や明示的なコードフィールドを使い、fromCode などで復元する。
• 大きな enum：
  enum の要素数が極端に大きい場合は EnumMap の配列サイズが大きくなるので設計を見直す（通常は問題にならない）。

まとめ

• Enum をキーにしたデータ管理は 直接 ordinal インデックスで配列管理しないで、EnumMap を使う。
• EnumMap は読みやすく安全、かつ内部的に効率的（配列ベース）なのでパフォーマンス面でも優れる。
• 例外：キーが enum 型でない／並列性や特殊要件があるときは別のデータ構造を検討する。