[TIL] JAVA - 변수와 메서드 I

MOON·2021년 9월 20일

Java 자바의 정석

[TIL] JAVA_STUDY

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💡Day 06 변수와 메서드 I

이 글은 남궁성님의 자바의 정석 3/e를 기반으로 공부한 내용을 정리한 글입니다.

소스정리: https://github.com/qudalsrnt3x/javaStandard

✏️변수의 종류

선언위치에 따라 클래스변수, 인스턴스변수, 지역변수 세 종류로 나뉜다.

인스턴스변수(instance variable)

인스턴스는 독립적인 저장공간을 가지므로 서로 다른 값을 가질 수 있다.
인스턴스가 생성될 때 생성된다.

클래스변수(class variable)

인스턴스변수 앞에 static을 붙인다. 인스턴스변수와 달리, 클래스변수는 모든 인스턴스가 공통된 저장공간(변수)을 공유하게 된다.
클래스이름.클래스변수 와 같은 형식으로 사용
클래스가 메모리에 '로딩(loading)'될 때 생성되어 프로그램이 종료될 때 까지 유지된다.

지역변수(local variable)

메서드 내에 선언되어 메서드 내에서만 사용 가능, 메서드가 종료되면 소멸된다.
변수 선언문이 수행되었을 때 생성된다.

✏️클래스변수와 인스턴스변수

카드 게임에 사용되는 카드 클래스를 예시로 어떤 속성을 클래스 변수로 선언할 것이며, 어떤 속성들을 인스턴스변수로 선언할 것인지 생각해보자.

class Card {
    String kind; // 무늬
    int number; // 숫자
    
    static int width = 100; // 폭
    static int height = 250; // 높이
}

각 카드는 자신만의 무늬(kind)와 숫자(number)를 유지하고 있어야 하기 때문에 독립적으로 선언해야 한다. 그러므로 인스턴스변수로 선언한다.
각 카드의 폭(width)와 높이(height)는 모든 인스턴스가 공통적으로 같은 값을 유지해야하므로 클래스변수로 선언한다.

인스턴스변수는 인스턴스가 생성될 때 마다 생성되므로 인스턴스마다 각기 다른 값을 유지할 수 있지만, 클래스변수는 모든 인스턴스가 하나의 저장공간을 공유하므로, 항상 공통된 값을 갖는다.

✏️메서드

메서드(method)는 특정 작업을 수행하는 일련의 문장들을 하나로 묶은 것이다.

메서드를 사용하는 이유

높은 재사용성(reusability)
중복된 코드의 제거 (반복되는 문장들 대신 메서드를 호출)
프로그램의 구조화

메서드의 return문

반환값의 유무에 관계없이 모든 메서드에는 적어도 하나의 return문이 있어야 한다.
반환타입이 void인 경우는 컴파일러가 자동으로 return;을 추가해준다.

void printGugudan(int dan){
	for(int i = 1; i <= 9;i++){
    	System.out.printf("%d * %d = %d%n", dan, i, dan * i);
    }
    return; // 반환 타입이 void이므로 생략가능, 컴파일러가 자동추가
}

반환타입이 void가 아닌 경우, 즉 반환값이 있는 경우, 반드시 return문이 있어야 한다.

int multiply(int x, int y){
	int result = x * y;
    
    return result; // 반환 타입이 void가 아니므로 생략불가
}

if문 조건식의 경우 참, 거짓 둘 다 return문을 사용한다.

int max(int a, int b){
	if(a > b)
    	return a; // 조건식이 참일 때 실행된다.
    else
    	return b: // 조건식이 거짓일 때 실행된다.
}

매개변수의 유효성 검사

메서드의 구현부{}를 작성할 때, 제일 먼저 해야 하는 일이 매개변수의 값이 적절한 것인지 확인하는 것이다.

float divide(int x, int y){
	// 작업을 하기 전에 나누는 수(y)가 0인지 확인한다.
    if(y == 0){
    	System.out.println("0으로 나눌 수 없습니다.");
        return 0; // 매개변수가 유효하지 않으므로 메서드를 종료한다.
    }
    
    return x / (float)y;
}

매개변수의 유효성 검사하는 코드는 반드시 넣는 것이 좋다.

✏️JVM의 메모리 구조

응용프로그램이 실행되면, JVM은 시스템으로부터 프로그램을 수행하는데 필요한 메모리를 할당받고 JVM은 이 메모리를 용도에 따라 여러 영역으로 나누어 관리한다.

JVM - 주요 영역 3가지

출처: https://anota-co.tistory.com

메서드 영역(method area)
프로그램 실행 중 어떤 클래스가 사용되면, JVM은 해당 클래스의 클래스파일(*.class)을 읽어서 분석하여 클래스에 대한 정보(클래스 데이터)를 이곳에 저장한다.
힙(heap)
인스턴스가 생성되는 공간, 프로그램 실행 중 생성되는 인스턴스는 모두 이곳에 생성된다.
호출스택(call stack 또는 execution stack)
호출스택은 메서드의 작업에 필요한 메모리 공간을 제공한다.

호출스택의 특징

메서드가 호출되면 수행에 필요한 만큼의 메모리를 스택에 할당받는다.
메서드가 수행을 마치고나면 사용했던 메모리를 반환하고 스택에서 제거된다.
호출스택의 제일 위에 있는 메서드가 현재 실행 중인 메서드이다.
아래에 있는 메서드가 바로 위의 메서드를 호출한 메서드이다.

class CallStackTest {
	public staic void main(String[] args){
    	firstMethod(); // static메서드는 객체 생성없이 호출가능하다.
    }
    
    static void firstMethod(){
    	secondMethod();
    }
    
    static void secondMethod(){
    	System.out.println("secondMethod()");
    }
}