[JAVA] 자바 정적 멤버와 static

 

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목차

 

정적 멤버 선언

정적 초기화 블록

정적 메소드와 블록 선언 시 주의할 점

싱글톤

 

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<정리>

[non-static 멤버(인스턴스 멤버)]

• 공간적 특성 : 멤버들은 객체마다 독립적으로 별도 존재
• 시간적 특성 : 필드와 멤소드는 객체 생성 후 비로소 사용 가능 (new 연산자 사용)
• 비공유 특성 : 멤버들은 다른 객체에 의해 공유되지 않음

[static 멤버(클래스 멤버,정적 멤버)]

• 객체마다 생기는 것이 아님
• 클래스당 하나만 생성됨
• 객체를 생성하지 않고 사용 가능
• 공간적 특성 : static 멤버들은 클래스 당 하나만 생성
• 시간적 특성 : static멤버들은 클래스가 로딩될 때 공간 할당
• 공유의 특성 : static 멤버들은 해당 클래스의 모든 객체에 의해 공유

[static의 활용]

1. 전역 변수와 전역 함수를 만들 때 활용

- 전역변수나 전역 함수는 static으로 클래스에 작성

2. 공유 멤버를 작성할 때 static 필드나 메소드는 하나만 생성. 클래스의 객체들에 의해 공유됨

[static 메소드의 제약 조건]

1. static 메소드는 non-static 멤버에 접근할 수 없다.

- 객체가 생성되지 않은 상황에서도 static 메소드는 실행될 수 있기 때문에 non-static 메소드와 필드 사용 불가

- non-static 메소드는 static 멤버 사용 가능

2. static 메소드는 this 사용 불가

- static 메소드는 객체가 생성되지 않은 상황에서도 호출이 가능하므로 , 현재 객체를 가리키는 this 레퍼런스를 사용할 수 없다.

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[정적 멤버 선언]

정적 멤버 : 클래스에 고정된 멤버로서 객체를생성하지 않고 사용할 수 있는 필드와 메소드를 말한다.

객체(인스턴스)에 소속된 멤버가 아니라 클래스에 소속된 멤버이기 때문에 클래스 멤버라고도한다.

public class 클래스명{
	// 정적 필드
    static 데이터타입 필드 = 초기값;
    
    // 정적 메소드
    static 리턴타입 메소드명(매개변수선언,..){ ... }
}

<정적 필드로 선언할 것인가의 판단 기준>

객체마다 가지고 있어야 할 데이터 : 인스턴스 필드

객체마다 가지고 있을 필요성이 없는 공용적인 데이터 : 정적 필드

public class Calculator{
	String color;			//계산기 마다 색이 다를 수 있다.
    static double pi = 3.14;// 계산기에서 사용하는 파이값은 동일하다.
}

Calculator 객체마다 pi값은 각 객체마다 가지고 있을 필요가 없는 변하지 않는 공용적인 데이터이므로 정적 필드로 선언하는 것이 좋다.

하지만 객체별로 색이 다르다면 색은 인스턴스 필드로 선언해야 한다.

 

<정적 메소드로 선언할 것인가의 판단 기준>

인스턴스 필드를 이용해서 실행해야 할 때 : 인스턴스 메소드

인스턴스 필드를 이용하지 않을 때 : 정적 메소드

// Calculator.java

public class Calculator {
	
	String color;	//인스턴스 필드
	static double pi = 3.14;
	
	void setColor(String color) {	//인스턴스 메소드
		this.color = color;
	}
	static int plus(int x,int y) {	//정적 메소드
		return x+y;
	}
	static int minus(int x,int y) {	//정적 메소드
		return x-y;
	}
	
	
}

// Main.java
public class Main {

	public static void main(String[] args) {
		double result1 = 10*10*Calculator.pi;
		int result2 = Calculator.plus(10, 5);
		int result3 = Calculator.plus(10, 5);
		
		System.out.println(result1);
		System.out.println(result2);
		System.out.println(result3);
		
	}

}

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[정적 초기화 블록]

인스턴스 필드는 생성자에서 초기화하지만, 정적 필드는 객체 생성 없이도 사용해야 하므로 생성자에서 초기화 작업을 할 수 없다.

생성자는 객체 생성 시에만 실행되기 때문이다.

 

자바는 정적 필드의 복잡한 초기화 작업을 위해 정적 블록을 제공한다.

정적 블록은 클래스가 메모리로 로딩될 때 자동적으로 실행된다.

정적 블록은 클래스 내부에 여러 개가 선언되어도 상관없다.

클래스가 메모리로 로딩될 때 선언된 순서대로 실행된다.

// Car.java

public class Car {
	static String company = "Samsung";
	static String model = "LCD";
	static String info;
	
	static {
		info = company+'-'+model;
	}
	
}

// Main.java


public class Main {

	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(Car.info);
		
	}

}

 

<정적 메소드와 블록 선언시 주의할 점>

정적 메소드와 정적 블록은 객체가 없어도 실행된다는 특징 때문에 내부에 인스턴스 필드나 인스턴스 메소드를사용할 수 없다.

또한 객체 자신의 참조인 this 키워드도 사용이 불가능하다.

// ClassName.java

public class ClassName {
	// 인스턴스 필드와 메소드
	int field1;
	void method1(){ ... }
	
	// 정적 필드와 메소드
	static int field2;
	static void method2() { ,,, }
	
	// 정적 블록
	static {
		field1 = 10;	// 컴파일 에러
		method1();		//컴파일 에러
		field2 = 10;
		method2();
	}
	
	static void Method3 {
		this.field1 = 10;	//컴파일 에러
		this.method1();		//컴파일 에러
		field2 = 10;
		method2();
	}
	
	
	
}

 

정적 메소드와 정적 블록에서 인스턴스 멤버를 사용하고 싶다면 객체를 먼저 생성하고 참조변수로 접근해야 한다.

static void Method3(){
	ClassName obj = new ClassName();
    obj.field1 = 10;
    obj.method1();

}

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[싱글톤]

싱글톤(Singleton) : 프로그램에서 단 하나의 객체만 만들도록 보장해야 하는 경우 단 하나만 생성된 객체

클래스 외부에서 new 연산자로 생성자를 호출할 수 없도록 막아야 한다.

생성자를 호출한 만큼 객체가 생성되기 때문이다.

생성자를 외부에서 호출할 수 없도록 생성자 앞에 private 접근제한자를 붙여주면 된다.

private : 외부에서 생성자 호출을 막는다.

정적 필드도 private 접근 제한자를 붙여 외부에서 필드 값을 변경하지 못하도록 막는다.

public class 클래스{
	//정적 필드
    private static 클래스 singleton = new 클래스();
    
    // 생성자
    private 클래스(){}
    
    // 정적 메소드
    static 클래스 getInstance(){
    	return singleton;
    }
}

 

getInstance() : 외부에서 객체를 얻는 유일한 방법

getInstance()메소드는 단 하나의 객체만 리턴하기 때문에 변수1과 변수2는 동일한 객체를 참조한다.

클래스 변수1 = 클래스.getInstance();
클래스 변수2 = 클래스.getInstance();

 

 

 

[JAVA] 자바 final 필드와 상수

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[ 참고자료 ]