[JAVA] static 키워드

static 키워드

• 클래스, 메서드, 변수의 제한자로 사용
• 메서드 또는 변수에 static 키워드를 사용할 경우 인스턴스 생성과 상관없이 클래스가 로딩되는 시점에 메모리에 로딩됨 (클래스가 로딩되는 Method Area에 함께 로딩됨) => 따라서, 참조변수 없이 클래스명만으로 멤버에 접근 가능함 (= 인스턴스 생성 없어도 접근 가능한 멤버) => 기본문법 : 클래스명.변수명 또는 클래스명.메서드명() 형태로 접근
• 인스턴스 멤버변수가 아닌 클래스가(= 정적변수·메서드 = static변수·메서드) 멤버로 취급됨

static 변수

• 멤버변수에 static 키워드를 사용할 경우 클래스(정적) 멤버로 취급됨
• 인스턴스 생성 전, 클래스가 메모리에 로딩될 때 함께 로딩됨 => 모든 인스턴스에서 하나의 변수를 공유함 => 즉, 클래스 당 하나만 생성됨(클래스 영역 = Method Area에 생성됨) => 인스턴스 생성 없이도 사용 가능
• 클래스명.멤버변수명 형태로 접근

System.out.println("NormalMember : " + NormalMember.a);
// => Cannot make a static reference to the non-static field NormalMember.a

} //main() 메서드 끝

=> Static이 정의되어 있지 않은 인스턴스 멤버변수 a에 접근하려고 하면 에러발생

NormalMember n1 = new NormalMember(); //인스턴스 생성
NormalMember n2 = new NormalMember(); //인스턴스 생성
// => 두개의 인스턴스가 생성되며, 인스턴스 멤버변수도 각각 두개씩 생성됨

System.out.printf("n1.a:%d,  n2.a:%d\\n", n1.a, n2.a);
System.out.printf("n1.b:%d,  n2.b:%d\\n", n1.b, n2.b);

// n1 인스턴스의 인스턴스 멤버변수 a값을 99로 변경
// n2 인스턴스의 인스턴스 멤버변수 a값을 999로 변경
n1.a = 99;
n2.a = 999;
System.out.printf("n1.a:%d,  n2.a:%d\\n", n1.a, n2.a);
System.out.printf("n1.b:%d,  n2.b:%d\\n", n1.b, n2.b);
	
} //main() 메서드 끝

인스턴스 멤버변수인 a와 b는 인스턴스마다 생성되므로 하나의 인스턴스에서 인스턴스 멤버변수 값을 바꾸더라도 다른 인스턴스 멤버변수에는 아무런 영향이 없다. => 생성된 메모리 공간이 다르기 때문

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s가 붙어있으면 static~

System.out.println("StaticMember.a: "+StaticMember.a);

StaticMember s1 = new StaticMember(); //인스턴스 생성
StaticMember s2 = new StaticMember(); //인스턴스 생성
System.out.printf("s1.a: %d,  s2.a: %d\\n", s1.a, s2.a);
System.out.printf("s1.b: %d,  s2.b: %d\\n", s1.b, s2.b);
System.out.println();

s1.a = 99; // Static(클래스 =정적) 멤버변수 값을 변경
s1.b = 999; // 인스턴스 멤버변수 값을 변경
System.out.printf("s1.a: %d,  s2.a: %d\\n", s1.a, s2.a);
System.out.printf("s1.b: %d,  s2.b: %d\\n", s1.b, s2.b);
} //main() 메서드 끝

static 멤버변수 값(a)을 s1 인스턴스에서 변경하게 되면 s2 인스턴스도 동일한 변수 값을 공유하므로 변경된 값이 두 인스턴스 모두 적용

즉, 하나의 인스턴스에서 값을 변경하면 모든 인스턴스가 영향을 받음

s2.a = 1000;
System.out.printf("s1.a: %d,  s2.a: %d\\n", s1.a, s2.a);

Static 멤버는 참조변수명 대신 클래스명만으로도 접근 가능

StaticMember.a = 500;
//		StaticMember.b = 500; //컴파일 에러발생! 클래스명만으로는 접근 불가!
System.out.printf("s1.a: %d,  s2.a: %d\\n", s1.a, s2.a);

Static 멤버변수의 대표적인 예

=> java.lang.Math 클래스의 PI 변수 -String처럼 import없이 바로 쓸 수 있음

System.out.println("PI 값: " +Math.PI);

static 메서드(=정적 메서드)

• 메서드 정의시 리턴타입 앞에 static 키워드를 붙여서 정의
• 클래스가 메모리에 로딩될 때 static 변수와 함께 메모리에 로딩되므로 인스턴스 생성과는 무관함
• 클래스명만으로 접근 가능(클래스명.메서드명() 형태로 호출)

static 메서드 정의 시 주의 사항

• 인스턴스 생성 시점에서 생성되는 것은 static 메서드 내에서 접근 불가!

1. 인스턴스 변수 사용 불가 => 원인 : static 메서드가 로딩되는 시점은 클래스가 로딩되는 시점이며 인스턴스 변수는 인스턴스 생성 시점에 로딩되므로 static 메서드가 로딩되는 시점에서는 존재하지 않는다.
2. 레퍼런스 this 또는 super 사용 불가 => 원인 : static 메서드가 로딩되는 시점은 클래스가 로딩되는 시점이며 레퍼런스 this는 인스턴스 생성 시점에 생성되므로 static 메서드가 로딩되는 시점에서는 존재하지 않는다. => 해결책 : this.XXX 또는 super.XXX 대신 클래스명.XXX형식으로 접근

3. 메서드 오버라이딩 불가(상속 단원에서 배움)

1. 인스턴스 변수 사용 불가

} // Ex2 클래스 끝

class StaticMethod {
	// 인스턴스 멤버변수 normalVar 선언(int형) - 10 초기화
	private int normalVar = 10;
	
	// 정적 멤버변수 staticVar 선언(int형) - 20 초기화
	private static int staticVar = 20;
	
	
	// 일반 메서드 normalMethod() 메서드 정의 - 파라미터, 리턴값 없음 
	public void normalMethod() {
		System.out.println("일반 메서드 normalMethod()! ");
	
		// 일반 메서드는 인스턴스가 생성되는 시점에 메모리에 로딩됨
		System.out.println("일반 메서드에서 인스턴스 변수 접근 : " + normalVar);
		System.out.println("일반 메서드에서 static 변수 접근 : " + staticVar);
		
		// 일반 메서드(normalMethod())에서는 static 메서드 호출 가능!
		staticMethod();
	}
	
	
	// static 메서드, staticMethod() 메서드 정의 - 파라미터, 리턴값 없음
	public static void staticMethod() {
		System.out.println("정적 메서드 staticMethod()! ");
		
		// static 메서드는 클래스가 메모리에 로딩되는 시점에 함께 로딩됨
//		System.out.println("static 메서드에 인스턴스 변수 접근 : " + normalVar);
		// => 컴파일 에러 발생! Cannot make a static reference to the non-static field normalVar
		// => 인스턴스 변수는 아직 메모리에 로딩되기 전이므로 접근 불가능
		//    즉, new키워드로 StaticMethod() 하지않아서 오류남
		System.out.println("static 메서드에서 static 변수접근 : " + staticVar);
		
		// static 메서드에서 일반 메서드 호출 불가! (변수의 원인과 동일함)
//		normalMethod(); 
		// => 오류! Cannot make a static reference to the non-static method normalMethod() from the type StaticMethod
		
		//즉, 일반 클래스는 static 가능~ static 클래스는 staic메서드만 가능
		
	} // staticMethod()메서드 끝
} // StaticMethod 클래스 끝

2. 레퍼런스 this 또는 super 사용 불가

레퍼런스 this가 만들어지는 setter만 체크

 

// Getter/Setter - alt shift s -> r
	// 인스턴스 변수 normalVar에 대한 Setter 정의
	public void setNormalVar(int normalVar) {
		this.normalVar = normalVar;
	}

	// static 변수 staticVar에 대한 Setter 정의
	public static void setStaticVar(int staticVar) {
//		this.staticVar = staticVar; 
		// static 메서드 내에서 레퍼런스 this 사용 불가!
		// => Cannot use this in a static context
		// => 레퍼런스 this는 인스턴스 생성 시점에 생성되지만, static 메서드가 로딩되는 시점에 레퍼런스 this는 존재하지 않음
		
		// 레퍼런스 this 대신 클래스명으로 static 변수 접근 가능함
		StaticMethod.staticVar = staticVar;
	}

	
} // StaticMethod 클래스 끝

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static 멤버와 인스턴스 멤버의 메모리 할당 순서

int b = check("인스턴스 변수 b!");
	
	static int a = check("인스턴스 변수 a!");
	
	public static int check(String str) {
		System.out.println("check() 호출 : " + str);
		return 0;
	}
	
	
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("main() 메서드 호출!");
		Ex3 ex = new Ex3();
		System.out.println("Ex3 인스턴스 생성 완료!");
		
		
	} //main() 메서드 끝

	static int c = check("인스턴스 변수 c!");
	
	
} // Ex3 클래스 끝

1. Ex3 클래스가 메모리에 로딩됨
2. static 키워드가 선언된 모든 멤버가 메모리에 로딩됨
3. static 멤버가 메모리에 로딩될 때 static 변수 a와 c에 check() 메서드 리턴값이 전달되어야 하므로 static 메서드인 check() 메서드가 호출됨 => 2-1. "static 변수 a" 출력(static 변수 a 로딩됨) => 2-1. "static 변수 c" 출력(static 변수 c 로딩됨)
4. main() 메서드가 자동으로 호출됨 => "main() 메서드 호출!" 출력
5. main() 메서드 내에서 Ex3 인스턴스 생성됨
6. Ex3 인스턴스 생성 시 인스턴스 변수 b가 메모리에 로딩되며 인스턴스 변수 b가 로딩될때 check() 메서드가 호출됨 => "인스턴스 변수 b!" 출력
7. Ex3 인스턴스 생성 후 main() 메서드의 다른 코드 실행 => "Ex3 인스턴스 생성 완료!" 출력