Java의 static 키워드를 학습하고, 해당 키워드의 정의와 용례를 추가적으로 공부하였습니다.

static

클래스에 속하는 변수나 메서드를 선언하는 데 사용되며, 객체의 상태와 상관없이 공유된다.

static이 붙을 수 있는 대상

1. 클래스 변수

   • 클래스에 속하며, 모든 인스턴스가 공유된다.
   • 객체마다 별도로 생성되지 않으며, 클래스 로딩 시 한 번만 메모리에 올라간다.

   public class Example {
    	public static int sharedVar = 0;
   }

2. 클래스 메서드

   • 객체의 상태와 상관없이 실행되는 메서드.
   • 인스턴스 멤버에 직접 접근할 수 없다.

   public class Example {
       public static void printMessage() {
           System.out.println("Hello, Static Method!");
       }
   }

3. static 블록

   • 클래스가 로드될 때 한 번 실행된다.

   • 주로 초기화 작업을 수행할 때 사용된다.

   • 사용 예시

      // 선언과 동시에 초기화하기 어려운 경우, 복잡한 데이터 초기화하기 위해 사용. 
       public class Config {
       	public static final Map<String, String> SETTINGS;
     
           static {
           	SETTINGS = new HashMap<>();
               SETTINGS.put("URL", "https://example.com");
               SETTINGS.put("PORT", "8080");
               SETTINGS.put("TIMEOUT", "5000");
           }
       }
       public class Main {
       	public static void main(String[] args) {
           	System.out.println(Config.SETTINGS/get("URL"));
           }
       }
       
       // 정적 리소스나 설정 데이터를 로드하는 경우. (초기화 과정에서 예외 처리 가능)
       public class DatabaseConnection {
           public static Connection connection;
     
           static {
               try {
                   // JDBC 드라이버 로드
                   Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
                   // 데이터베이스 연결
                   connection = DriverManager.getConnection(
                       "jdbc:mysql://localhost:3306/mydb", "user", "password");
                   System.out.println("Database connected!");
               } catch (Exception e) {
                   e.printStackTrace();
               }
           }
       }
     
       public class Main {
           public static void main(String[] args) {
               // 클래스 로드 시 이미 연결이 설정됨
               System.out.println(DatabaseConnection.connection != null ? "Connection is ready" : "Connection failed");
           }
       }

4. static 중첩 클래스
   - 클래스 내부에 선언된 중첩 클래스.

   • 외부 인스턴스와 독립적으로 작동한다.
   • 사용 예시
     

        // 내부 구조 캡슐화 (외부 클래스의 인스턴스 없이 독립적인 동작이 필요)
        public class OuterClass {
            private static String staticMessage = "Hello, Static World!";
   
            // 정적 중첩 클래스
            public static class NestedClass {
                public void printMessage() {
                    System.out.println(staticMessage);
                }
            }
        }
   
        public class Main {
            public static void main(String[] args) {
                // 외부 클래스 인스턴스 없이 정적 중첩 클래스 사용
                OuterClass.NestedClass nested = new OuterClass.NestedClass();
                nested.printMessage(); // 출력: Hello, Static World!
            }
        }
        
      
      // 빌더 패턴 구현 
        public class Person {
          private String name;
          private int age;
   
          // 정적 중첩 클래스: Builder
          public static class Builder {
              private String name;
              private int age;
   
              public Builder setName(String name) {
                  this.name = name;
                  return this;
              }
   
              public Builder setAge(int age) {
                  this.age = age;
                  return this;
              }
   
              public Person build() {
                  Person person = new Person();
                  person.name = this.name;
                  person.age = this.age;
                  return person;
              }
            }
          }
   
        public class Main {
            public static void main(String[] args) {
                // Builder를 사용하여 객체 생성
                Person person = new Person.Builder()
                                    .setName("John Doe")
                                    .setAge(30)
                                    .build();
                System.out.println(person); // 출력: Person@주소값
            }
        } 

주의사항

1. 인스턴스 멤버 접근 불가
2. Thread Safety
   static 변수는 클래스 로딩 시점에 메모리에 올라가며, 모든 스레드가 동일한 메모리 공간을 공유한다. 이로 인해 여러 스레드가 static 변수에 접근하여 읽기/쓰기 작업을 수행하면 데이터 불일치나 Race Condition과 같은 문제가 발생할 수 있다.