- 변수를 선언하고 처음으로 값을 저장하는 것을
변수의 초기화라고 한다. 변수의 초기화는 경우에 따라서 필수적이기도 하고 선택적이기도 하지만, 가능하면 선언과 동시에 적절한 값으로 초기화 하는 것이 바람직하다. - 멤버변수는 초기화를 하지 않아도 자동적으로 변수의 자료형에 맞는 기본값으로 초기화가 이루어지므로 초기화하지 않고 사용해도 되지만, 지역변수는 사용하기 전에 반드시 초기화해야 한다.
class InitTest {
int x; // 인스턴스변수
int y = x; // 인스턴스변수
void method() {
int i; // 지역변수
int j = i; // 에러. 지역변수를 초기화하지 않고 사용
}
}위의 코드에서 x, y는 인스턴스 변수이고, i, j는 지역변수이다.
그 중 x와 i는 선언만 하고 초기화를 하지 않았다.
그리고 y를 초기화 하는데 x를 사용하였고, j를 초기화 하는데 i를 사용하였다.
인스턴스 변수 x는 초기화를 해주지 않아도 자동적으로 int형의 기봇값인 0으로 초기화 되므로, int y = x;와 같이 초기화 할 수 있다. x의 값이 0이므로 y역시 0이 저장된다.
멤버변수(클래스변수와 인스턴스변수)와 배열의 초기화는 선택적이지만, 지역변수의 초기화는 필수적이다.
각 타입의 기본값(default value)은 기본값 여기서 볼 수 있다.
멤버변수 초기화 방법
멤버변수의 초기화는 지역변수와 달리 여러 가지 방법이 있는데 앞으로 멤버변수의 초기화에 대한 모든 방법에 대해 비교, 정리해보자.
- 명시적 초기화(explicit initialization)
- 생성자(constructor)
- 초기화 블럭(initialization block)
- 인스턴스 초기화 블럭 : 인스턴스변수를 초기화 하는데 사용.
- 클래스 초기화 블럭 : 클래스변수를 초기화 하는데 사용.
명시적 초기화(explicit initialization)
변수를 선언과 동시에 초기화 하는 것을 명시적 초기화라고 한다. 가장 기본적이면서도 간단한 초기화 방법이므로 여러 초기화 방법 중에서 가장 우선적으로 고려되어야 한다.
class Engine { }
class Car {
int door = 4; // 기본형(primitive type) 변수의 초기화
Engine e = new Engine(); // 참조형(reference type) 변수의 초기화
//...
}명시적 초기화가 간단하고 명료하긴 하지만, 보다 복잡한 초기화 작업이 필요할 때는 초기화 블럭(initialization block)또는 생성자를 사용해야 한다.
생성자(constructor)
생성자는 인스턴스가 생성될 때 호출되는 인스턴스 초기화 메서드 이다. 따라서 인스턴스 변수의 초기화 작업에 주로 사용되며, 인스턴스 생성 시에 실행되어야 할 작업을 위해서도 사용된다.
class Engine { }
class Car {
int door;
Engine e;
Car() {}
Car(int door, Engine e) { // 생성자 초기화
this.door = door;
this.e = e;
}
//...
}초기화 블럭(initialization block)
초기화 블럭에는 클래스 초기화 블럭과 인스턴스 초기화 블럭 두가지 종류가 있다.
클래스 초기화 블럭 : 클래스변수의 복잡한 초기화에 사용된다.
인스턴스 초기화 블럭 : 인스턴스변수의 복잡한 초기화에 사용된다.
초기화 블럭을 작성하려면, 인스턴스 초기화 블럭은 단순히 클래스 내에 블럭{}을 만들고 그안에 코드를 작성하기만 하면 된다. 그리고 클래스 초기화 블럭은 인스턴스 초기화 블럭앞에 단순히 static을 덧붙이기만 하면 된다.
초기화 블럭 내에는 메서드 내에서와 조건문, 반복문, 예외처리구문 등을 자유롭게 사용할 수 있으므로, 초기화 작업이 복잡하여 명시적 초기화만으로는 부족한 경우 초기화 블럭을 사용한다.
class InitBlock {
static { /* 클래스 초기화 블럭 입니다. */ }
{ /* 인스턴스 초기화 블럭 입니다. */}
// ...
}클래스 초기화 블럭은 클래스가 메모리에 처음 로딩될 때 한번만 수행되며, 인스턴스 초기화 블럭은 생성자와 같이 인스턴스를 생성할 때 마다 수행된다.
그리고 생성자보다 인스턴스 초기화 블럭이 먼저 수행된다는 사실도 기억해두자.
인스턴스 초기화 블럭 예제
class Car {
static int count = 0;
int serialNo;
String color;
Car() {
count++;
serialNo = count;
this.color = "White";
}
Car(String color) {
count++;
serialNo = count;
this.color = color;
}
}예를 들면, 위와 같이 클래스의 모든 생성자에 공통으로 수행되어야 하는 문장들이 있을 때, 이 문장들을 각 생성자마다 써주기 보다는 아래와 같이 인스턴스 블럭에 넣어주면 코드가 간결해 진다.
class Car {
static int count = 0;
int serialNo;
String color;
{ // 인스턴스 초기화 블럭
count++;
serialNo = count;
}
Car() {
this.color = "White";
}
Car(String color) {
this.color = color;
}
}이처럼 코드의 중복을 제거하는 것은 코드의 신뢰성을 높여 주고, 오류의 발생가능성을 줄여 준다는 장점이 있다.
즉, 재사용성을 높이고 중복을 제거하는 것, 객체지향프로그래밍이 추구하는 궁극적인 목표다.
클래스 초기화 블럭 예제
class StaticBlockTest {
static int[] arr = new int[10];
static { // 클래스 초기화 블럭
for (int i = 0; i<arr.length; i++) {
arr[i] = (int) (Math.random() * 10) + 1;
}
}
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i<arr.length; i++) {
System.out.println("arr[" + i + "] : " + arr[i] );
}
}
}명시적 초기화를 통해 배열 arr을 생성하고, 클래스 초기화 블럭을 이용해서 배열의 각 요소들을 randem()을 사용해서 임의의 값으로 채우도록 했다.
이처럼 배열이나 예외처리가 필요한 초기화에서는 명시적 초기화만으로는 복잡한 초기화 작업을 할 수 없다. 이런 경우에 추가적으로 클래스 초기화 블럭을 사용하도록 한다.
초기화 블럭의 초기화 순서
class BlockTest {
static { // 클래스 초기화 블럭
System.out.println("{ 클래스 초기화 블럭 }");
}
{ // 인스턴스 초기화 블럭
System.out.println("{ 인스턴스 초기화 블럭 }");
}
BlockTest() {
System.out.println("생성자");
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
BlockTest bt = new BlockTest();
BlockTest bt2 = new BlockTest();
}
}출력
{ 클래스 초기화 블럭 }
{ 인스턴스 초기화 블럭 }
생성자
{ 인스턴스 초기화 블럭 }
생성자
위 코드를 실행하면 BlockTest가 메모리에 로딩될 때, 클래스 초기화 블럭이 가장 먼저 수행되어 { 클래스 초기화 블럭 }이 화면에 출력된다. 그 다음에 main메서드가 수행되어 BlockTest인스턴스가 생성되면서 인스턴스 초기화 블럭이 먼저 수행되고, 끝으로 생성자가 수행된다.
위의 실행결과에서도 알 수 있듯이 클래스 초기화 블럭은 처음 메모리에 로딩될 때 한번만 수행되었지만, 인스턴스 초기화 블럭은 인스턴스가 생성될 때 마다 수행 되었다.
멤버변수의 초기화 시기와 순서
클래스변수의 초기화 시점 : 클래스가 처음 로딩될 때 단 한번 초기화 된다.
인스턴스변수의 초기화 시점 : 인스턴스가 생성될 때 마다 각 인스턴스별로 초기화가 이루어진다.
클래스변수의 초기화 순서 : 기본값 → 명시적초기화 → 클래스 초기화 블럭
인스턴스변수의 초기화 순서 : 기본값 → 명시적초기화 → 인스턴스 초기화 블럭 → 생성자
프로그램 실행도중 클래스에 대한 정보가 요구될 때, 클래스는 메모리에 로딩된다.
예를들면, 클래스 멤버를 사용했을 때, 인스턴스를 생성할 때 등이 이에 해당한다.
하지만, 해당 클래스가 이미 메모리에 로딩되어 있다면, 또다시 로딩하지 않는다. 물론 초기화도 다시 수행되지 않는다.
클래스의 로딩 시기는 JVM의 종류에 따라 좀 다를 수 있는데, 클래스가 필요할 때 바로 메모리에 로딩하도록 설계가 되어있는 것도 있고, 실행효율을 높이기 위해서 사용될 클래스들을 프로그램이 시작될 때 미리 로딩하도록 되어 있는 것도 있다.
멤버변수의 초기화 시기와 순서 예제
class InitTest {
static int cv = 1;
int iv = 1;
static { // 클래스 초기화 블럭
System.out.println("명시적 초기화 cv : " + cv); // 클래스 초기화 블럭 실행 전
cv = 2;
System.out.println("클래스 초기화 블럭 실행 후 cv : " + cv);
}
{ // 인스턴스 초기화 블럭
System.out.println("명시적 초기화 iv : " + iv); // 인스턴스 초기화 블럭 실행 전
iv = 2;
System.out.println("인스턴스 초기화 블럭 실행 후 iv : " + iv);
}
InitTest() {
System.out.println("인스턴스 초기화 블럭 실행 후, 인스턴스 생성 전 iv : " + iv);
iv = 3;
System.out.println("인스턴스 초기화 블럭 실행 후, 인스턴스 생성 후 iv : " + iv);
}
}
class Main {
public static void main(String[] args) {
InitTest it = new InitTest();
}
}출력
명시적 초기화 cv : 1
클래스 초기화 블럭 실행 후 cv : 2
명시적 초기화 iv : 1
인스턴스 초기화 블럭 실행 후 iv : 2
인스턴스 초기화 블럭 실행 후, 인스턴스 생성 전 iv : 2
인스턴스 초기화 블럭 실행 후, 인스턴스 생성 후 iv : 3
위의 InitTes클래스는 클래스변수(cv)와 인스턴스변수(iv)를 각각 하나씩 가지고 있다. 인스턴스를 생성했을 때, cv와 iv가 초기화 되는 과정을 단계별로 살펴보자.
클래스변수 초기화
1. cv가 메모리(method area)에 생성되고, cv에는 int형의 기본값인 0에 cv에 저장된다.
2. 그 다음에는 명시적 초기화 (int cv = 1)에 의해서 cv에 1이 저장된다.
3. 마지막으로 클래스 초기화 블럭 (cv = 2)이 수행되어 cv에는 2가 저장된다.
인스턴스변수 초기화
4. InitTest클래스의 인스턴스가 생성되면서 iv가 메모리(heap)에 존재하게 된다.
5. 명시적 초기화에 의해서 iv에 1이 저장된다.
6. 인스턴스 초기화 블럭이 수행되어 iv에 2가 저장된다.
7. 마지막으로 생성자가 수행되어 iv에는 3이 저장된다.
