클래스 메서드(static메서드)와 인스턴스 메서드
변수에서처럼 메서드 앞에 static이 붙어 있으면 클래스 메서드이고 붙어있지 않으면 인스턴스 메서드이다.
클래스 메서드도 클래스 변수처럼, 객체를 생성하지 않고도, 클래스 이름. 메서드 이름(매개변수)과 같은 식으로 호출이 가능하다.
반면에 인스턴스 메서드는 반드시 객체를 생성해야만 호출할 수 있다.
인스턴스 메서드는 인스턴스 변수와 관련된 작업을 하는, 즉 메서드의 작업을 수행하는데 인스턴스 변수를 필요로 하는 메서드이다.
반면에 메서드 중에서 인스턴스와 관계없는 메서드를 클래스 메서드(static메서드)로 정의한다.
1. 클래스를 설계할 때, 멤버변수 중 모든 인스턴스에 공통으로 사용하는 것에 static을 붙인다.
- 생성된 각 인스턴스는 서로 독립적이기 때문에 각 인스턴스의 변수는 서로 다른 값을 유지한다.
그러나 모든 인스턴스에서 같은 값이 유지되어야 하는 변수는 static을 붙여서 클래스 변수로 정의해야 한다.
2. 클래스 변수(static변수)는 인스턴스를 생성하지 않아도 사용할 수 있다.
- static이 붙은 변수(클래스변수)는 클래스가 메모리에 올라갈 때 이미 자동적으로 생성되기 때문이다.
3. 클래스 메서드(static메서드)는 인스턴스 변수를 사용할 수 없다.
- 인스턴스변수는 인스턴스가 반드시 존재해야만 사용할 수 있는데, 클래스 메서드(static이 붙은 메서드)는 인스턴스 생성 없이 호출 가능하므로 클래스 메서드가 호출되었을 때 인스턴스가 존재하지 않을 수 있다. 그래서 클래스 메서드에서 인스턴스 변수의 사용을 금지한다.
반면에 인스턴스 변수나 인스턴스 메서드에서는 static이 붙은 멤버들을 사용하는 것이 언제나 가능하다. 인스턴스 변수가 존재한다는 것은 static변수가 이미 메모리에 존재한다는 것을 의미하기 때문이다.
4. 메서드 내에서 인스턴스 변수를 사용하지 않는다면, static을 붙이는 것을 고려한다.
- 메서드의 작업내용 중에서 인스턴스 변수를 필요로 한다면, static을 붙일 수 없다. 반대로 인스턴스 변수를 필요로 하지 않는다면 static을 붙이자. 메서드 호출시간이 짧아지므로 성능이 향상된다. static을 안 붙인 메서드(인스턴스 메서드)는 실행 시 호출되어야 할 메서드를 찾는 과정이 추가적으로 필요하기 때문에 시간이 더 걸린다.
- 클래스의 멤버변수 중 모든 인스턴스에 공통된 값을 유지해야하는 것이 있는지 살펴보고 있으면,
static을 붙여준다.
- 작성한 메서드 중에서 인스턴스 변수나 인스턴스 메서드를 사용하지 않는 메서드에
static을 붙일 것을 고려한다random()과 같은 Math클래스의 메서드는 모두 클래스 메서드이다.(인스턴스를 만들 수 없다) Math크래스에는 인스턴스 변수가 하나도 없거니와 작업을 수행하는데 필요한 값들을 모두 매개변수로 받아서 처리하기 때문이다.
class MyMath2 {
long a, b;
long add() { return a + b; }
long subtract() { return a - b; }
long multiply() { return a * b; }
double divide() { return a / b; }
static long add(long a, long b) { return a + b; }
static long subtract(long a, long b) { return a - b; }
static long multiply(long a, long b) { return a * b; }
static double divide(double a, double b) { return a / b; }
}
class MyMathTest2 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(MyMath2.add(200L, 100L));
System.out.println(MyMath2.subtract(200L, 100L));
System.out.println(MyMath2.multiply(200L, 100L));
System.out.println(MyMath2.divide(200.0, 100.0));
MyMath2 mm = new MyMath2();
mm.a = 200L;
mm.b = 100L;
System.out.println(mm.add());
System.out.println(mm.subtract());
System.out.println(mm.multiply());
System.out.println(mm.divide());
}
}300
100
20000
2.0
300
100
20000
2.0인스턴스 메서드인 add(), subtract(), multiply(), divide()는 인스턴스 변수인 a와 b만으로도 충분히 작업이 가능하기 때문에, 매개변수를 필요하지 않으므로 괄호()에 매개변수를 선언하지 않았다.
반면에 add(long a, long b), subtract(long a, long b)등은 인스턴스 변수 없이 매개 변수만으로 작업을 수행하기 때문에 static을 붙여서 클래스 메서드로 선언하였다.
MyMath2의 main메서드에서 보면, 클래스메서드는 객체 생성 없이 바로 호출이 가능했고, 인스턴스 메서드는 MyMath클래스의 인스턴스를 생성한 후에야 호출이 가능했다.
클래스 멤버와 인스턴스 멤버간의 참조와 호출
같은 클래스에 속한 멤버들 간에는 별도의 인스턴스를 생성하지 않고도 서로 참조 또는 호출이 가능하다. 단, 클래스 멤버가 인스턴스 멤버를 참조 또는 호출하고자 하는 경우에는 인스턴스를 생성해야 한다.
인스턴스 멤버가 존재하는 시점에 클래스 멤버는 항상 존재하지만, 클래스 멤버가 존재하는 시점에 인스턴스 멤버가 존재하지 않을 수도 있기 때문이다.
class MemberCall {
int iv = 10;
static int cv = 20;
int iv2 = cv;
// static int cv2 = iv;
static int cv2 = new MemberCall().iv;
static void staticMethod1() {
System.out.println(cv);
// System.out.println(iv);
MemberCall c = new MemberCall();
System.out.println(c.iv);
}
void instanceMethod1() {
System.out.println(cv);
System.out.println(iv);
}
static void staticMethod2() {
staticMethod1();
// instanceMethod1();
MemberCall c = new MemberCall();
c.instanceMethod1();
}
void instanceMethod2() {
staticMethod1();
instanceMethod1();
}
}//표시된 라인은 에러가 나는 라인이다.
클래스 멤버는 언제나 참조 또는 호출이 가능하기 때문에 인스턴스 멤버가 클래스 멤버를 사용하는 것은 아무런 문제가 안된다. 클래스 멤버 간의 참조 또는 호출 역시 아무런 문제가 없다.
그러나, 인스턴스멤버(인스턴스변수와 인스턴스 메서드)는 반드시 객체를 생성한 후에만 참조 또는 호출이 가능하기 때문에 클래스 멤버가 인스턴스 멤버를 참조, 호출하기 위해서는 객체를 생성하여야 한다.
하지만, 인스턴스멤버간의 호출에는 아무런 문제가 없다. 하나의 인스턴스 멤버가 존재한다는 것은 인스턴스가 이미 생성되어있다는 것을 의미하며, 즉 다른 인스턴스 멤버들도 모두 존재하기 때문이다.
수학에서의 대입법처럼, c = new MemberCall()이므로 c.instanceMethod1();에서 c대신 new MemberCall()을 대입하여 사용할 수 있다.
MemberCall c = new MemberCall();
int result = c.instanceMetohd1();이 코드를 요약하면
int result = new MemberCall().instanceMetohd1();대신 참조변수를 선언하지 않았기 때문에 생성된 MemberCall인스턴스는 더 이상 사용할 수 없다.
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