[Java] static

static

static이란 고정된 것이라는 의미이다.

static 변수(정적 필드)와 static 메소드(정적 메소드)를 만들 수 있다. 합쳐서 정적 멤버라고 한다. 이는 객체 인스턴스가 아닌 클래스 레벨에서 접근이 가능하다는 것을 의미한다.

그렇기에 클래스 로더가 클래스를 로딩해서 메소드 메모리 영역에 적재할 때 클래스별로 관리된다. 따라서 클래스의 로딩이 끝나는 즉시 바로 사용할 수 있다.

static을 사용할지에 대한 판단 기준은 공용으로 사용하는지 아닌지에 따라 결정하면 된다. 그냥 생성한다면 자동으로 인스턴스로 생성되며 정적으로 생성하려면 필드와 메소드 선언 시 static 키워드를 붙여주면 된다.

static 변수(필드)

• static 키워드를 사용하여 선언된 변수는 클래스 변수로 간주된다. 모든 인스턴스가 해당 변수를 공유하며, 클래스 로딩 시점에 메모리에 할당된다.
• 클래스 안의 모든 인스턴스가 동일한 값을 가지며, 인스턴스를 생성하지 않고도 클래스 이름을 통해 접근할 수 있다.

public class Example {
    public static int staticVariable = 0;

    public void increment() {
        staticVariable++;
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Example example1 = new Example();
        Example example2 = new Example();
        
        example1.increment();
        System.out.println(Example.staticVariable); // 출력: 1

        example2.increment();
        System.out.println(Example.staticVariable); // 출력: 2
    }
}

두개의 example1과 example2 인스턴스가 생성되었고 각 인스턴스를 통해 increment() 메소드를 실행했지만, 두 인스턴스 모두 static로 선언된 staticVariable변수를 증가시키고 있기 때문에 위와 같은 결과가 나온다.

static 메소드

• static 키워드를 사용하여 선언된 정적 메소드는 클래스 메소드로 간주되며, 인스턴스가 아닌 클래스 자체에서 호출된다.

• static 메소드는 클래스 레벨에서 작동하기 때문에 인스턴스 변수나 인스턴스 메소드를 직접 참조할 수 없다. 다만, static 변수나 다른 static 메소드는 참조할 수 있다.

• 정적 메소드는 유틸리티 함수를 만드는데 유용하게 사용된다.

public class MathUtils {
    public static int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int sum = MathUtils.add(5, 10);
        System.out.println("Sum: " + sum); // 출력: Sum: 15
    }
}

static의 장단점

• 장점
  • 공통 데이터는 하나의 static 변수로 공유되어 메모리 낭비를 줄임
  • 자주 사용되는 기능들을 인스턴스 생성 없이 쉽게 재사용할 수 있는 유틸리티 메소드 작성 가능
  • 인스턴스 변수나 메소드보다 접근 속도가 빠름
• 단점
  • static 변수는 모든 인스턴스가 공유하므로, 잘못된 사용시 예상치 못한 동작을 초래
  • static 메소드나 변수는 객체 지향적 설계에서 벗어나므로, 유닛 테스트와 같은 테스트 작성이 어려울 수 있음