[Java] Chpater 2- 04) static - 클래스가 공유하는 공간

1️⃣ Static

1. Static 이란?

• static 키워드는 모든 객체가 함께 사용하는 변수나 메서드를 만들때 사용된다.
• 객체(인스턴스)를 만들지 않아도 클래스 이름만으로 바로 사용할 수 있다.
• 모든 객체가 같은 값을 공유한다. → 공용 게시판이라고 생각하면 된다.
• static 변수와 메서드는 한 번만 생성되고 Method Area(메서드영역) 에 저장된다.

2. Static 활용

• static 키워드는 변수, 메서드에 붙일 수 있습니다.
• static 키워드로 선언된 변수와 메서드는 MethodArea 에 저장됩니다.
• 각 객체(인스턴스)는 클래스영역에 저장된 데이터를 활용할 수 있습니다.

// People Class
class Person {
        // ✅ static 변수
        static int population = 0; 

        // ✅ static 메서드
        static void printPopulation() { 
                System.out.println("현재 인구 수: " + population);
        }
}

// Main Class
System.out.println("static 변수: " + Person.population);
System.out.println("static 메서드: " + Person.printPopulation);

- People class 의 값이 Main 에서도 호출될 수 있다는 것!

2️⃣ 인스턴스 멤버(인스턴스 변수 + 인스턴스 메서드)

• 객체를 만들때 마다 생성되는 변수와 메서드 입니다.
• 객체(인스턴스)를 생성한 후에만 사용할 수 있습니다.
• 각 객체가 개별적으로 값을 가집니다. (공유되지 않음)
• 인스턴스는 Heap 영역에 위치합니다.

1. 인스턴스 변수

• 객체가 생성될 때마다 따로 만들어지는 변수입니다.
• 객체를 생성한 후 접근할 수 있다.
• name 변수는 각 객체마다 별도로 저장된다.

class Person {
        String name; // ✅ 인스턴스 변수
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        Person p1 = new Person(); // p1 객체 생성
        p1.name = "gygim"; // ✅ p1 객체의 데이터에 접근

        Person p2 = new Person(); // p2 객체 생성
        p2.name = "Steve"; // ✅ p2 객체의 데이터에 접근
    }
}

• name 이라는 변수가 p1 과 p2 에 별도로 저장되는 걸 볼 수 있다.

2. 인스턴스 메서드

• 객체의 속성을 활용하는 메서드이다.
• 객체가 생성된 후에만 사용할 수 있다.

class Person {
        String name;

        void printName() { // ✅ 인스턴스 메서드
                System.out.println("나의 이름은 " + this.name + "입니다.");
        }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        Person p1 = new Person(); 
        p1.name = "gygim";
        p1.printName(); // ✅ p1 객체의 메서드 실행

        Person p2 = new Person();
        p2.name = "Steve";
        p2.printName(); // ✅ p2 객체의 메서드 실행
    }
}

3️⃣ 클래스 멤버(클래스 변수 + 클래스 메서드)

• 클래스 자체에 속하는 변수와 메서드를 의미한다.
• static 키워드를 사용해서 선언한다.
• 해당 클래스로 만들어진 객체가 공유해서 사용할 수 있다.
• 클래스가 로드될때 Method Area 에 적재된다.
• 객체 생성 없이 사용 가능하다.

1. 클래스 변수

• 클래스가 로드될 때 한 번만 생성됩니다.
• 모든 객체가 공유하는 변수입니다.
• Heap 이 아니라 Method Area 에 저장됩니다.
• 객체를 만들지 않아도 클래스명.변수명으로 접근가능합니다.

class Person {
        static int population = 0; // ✅ 클래스 변수
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        // ✅ 객체 생성 전에도 클래스 레벨에서 직접 접근가능
        System.out.println("현재 인구 수: " + Person.population);

        Person p1 = new Person();
        Person p2 = new Person();

        // ✅ 모든 객체가 하나의 값을 공유
        System.out.println("현재 인구 수: " + Person.population);
    }
}

• 코드를 보다시피, 객체 생성을 하지않아도 Person.population에 접근할 수 있다.

2. 클래스 메서드

• 클래스에 속하는 메서드이다.
• 객체 없이 사용할 수 있다.
• 클래스 변수만 사용할 수 있고 인스턴스 변수는 사용할 수 없다.

class Person {
        static int population = 0;

        public Person(String name) {
                this.name = name;
                population++; // 생성자 호출시 populataion 1 증가
        }

        static void printPopulation() {
                System.out.println("현재 인구 수: " + population); // ✅ 클래스 메서드, static으로 선언된 변수 용
        }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {

            // ✅ 객체생성 여부에 상관없이 사용 가능
        Person.printPopulation(); // 현재 인구 수: 0

        Person p1 = new Person("gygim"); // 생성시마다 population 1 증가
        Person p2 = new Person("Steve"); // 생성시마다 population 1 증가

        Person.printPopulation(); // 현재 인구 수: 2
    }
}

4️⃣ Static 사용시 주의사항

• static 은 공유가 필요한 곳에 사용해야한다.

- Static 메서드에서는 인스턴스변수에 접근할 수 없다.

• 인스턴스 멤버를 사용하기 위해서는 먼저 객체가 생성되어야 한다.
• 객체 생성없이 사용할 수 없다는 것이다 따라서, 접근도 당연히 안된다.

- static 변수와 메모리는 프로그램이 종료될 때까지 메모리에 유지됩니다.

• 너무 많은 static 남용하면 메모리 낭비로 이어집니다.