1. static 예약어
1) static 이란?
모든 객체가 공유하는 변수
- 모든 객체가 공유하는 변수
- 객체에 포함되지 않고, 별도의 메모리 공간에 올라감
- 메모리를 좀 더 효율적으로 쓰기 위한 것
- 참조변수로 접근하지 않음
- 멤버변수에만 사용가능
- 클래스 이름으로 다이렉트 접근 ⇒
클래스이름.static변수 - 객체에 포함되지 않음 ⇒ 따라서 객체 생성하지 않고도 다이렉트 접근 가능
- 이때, 객체 생성을 덜 하면 좋은 점?
메모리를 덜쓴다 → 속도가 빨라진다
👉 성능향상! = 그래서 static 사용
2) 필요성
- 여러 인스턴스가 공유하는 기준 값이 필요한 경우
- ex . 학생마다 새로운 학번 생성, 카드 발급할때마다 새로운 카드 번호
👉 매우 번거롭다
3) 프로그램-메모리 저장 방식
저장 흐름
- 프로그램 구동
- 메모리에 올라감
- 메모리에 올라간 상태, 즉 프로세스가 스레드 상태로 동작
- 이때, [Data, static, 상수] 영역과 [code] 영역으로 나눠짐
- 메모리에서 업로드되는 순간 프로그램 종료
👉 상수 형태로 저장하여, 메모리에서 데이터를 계속 사용할 수 있도록 함
저장 영역
-
힙(동적) 메모리
필요할때 로케이션 받아서 쓰고, 다쓰면 릴리즈 시킴 -
스택 메모리
함수나 메소드 안에서 쓰는 메모리 -
데이터 영역
처음 메모리 로드될때부터 공유되서 쓰다가, 프로그램 업로드 되면 사라지는 메모리 -
생성자 = 컨스트럭터(constructor)
객체가 초기화할때 작업은? 생성자에서 함!
👉 static 변수는 인스턴스에서 공통으로 사용하는 영역
2. static 변수
= 클래스 변수 = 정적 변수 (VS 인스턴스 변수)
-
멤버 변수에만 사용이 가능
-
인스턴스가 생성될 때 만들어지는 변수가 아닌,
처음 프로그램이 메모리에 로딩될 때 메모리를 할당하는 변수 -
인스턴스 생성과 상관 없이 사용 가능 ⇒ 클래스 이름으로 직접 참조
-
static 변수값 변경 시 주의하기
❗ 값이 변경되는 순간, 클래스로부터 생성된 모든 객체에 영향 ❗
📌 예시 📌
- Student 클래스의 static 변수
static int serialNum; - static 변수 참조 방법
Student.serialNum = 100;
3. static 메서드
1) 개념
-
객체를 생성하지 않고 클래스 이름으로 직접 호출하여 접근
-
자주 사용하는 메소드
-
객체 생성 및 참조 변수로 접근 가능한 일반 멤버변수 →
static메소드에서 사용 불가 -
즉, 멤버변수와
static메소드가 같은 클래스에 존재 → 다른 상성을 가진 존재
2) 특징
static 메서드(클래스 메서드)에서는 인스턴스 변수를 사용 불가
-
static메서드는 인스턴스 생성과 무관하게 클래스 이름으로 호출 가능👉 인스턴스 생성 전에 호출 될 수 있으므로,
static메서드 내부에서는 인스턴스 변수를 사용 불가
👉 생성이 안된 인스턴스 변수를 참조하면 안되기 때문 -
일반 메소드에서
static변수 사용가능
👉 변수가 로드될 때 이미 메모리가 있기 때문 -
static메소드에서 지역 변수 사용불가
👉 메소드가 불려질 시점에 메모리에는 해당 변수가 없을 수 도 있기 때문
4. 변수의 유효 범위 & 메모리
-
변수의 유효 범위(scope)와 생성과 소멸(life cycle)
→ 각 변수의 종류마다 다름 -
지역변수, 멤버 변수, 클래스 변수
→ 유효범위와 life cycle, 사용하는 메모리도 다름
| 변수 유형 | 선언 위치 | 사용 범위 | 메모리 | 생성과 소멸 |
|---|---|---|---|---|
| 지역변수 = 로컬변수 | 함수 내부에 | 함수 내부에서만 사용 | 스택 | - 함수 호출될 때 생성- 함수 끝나면 소멸 |
| 멤버변수 = 인스턴스 변수 | 클래스 멤버 변수로 | 클래수 내부에서 사용 - private 이 아니면, 참조 변수로 다른 클래스에서 사용 | 힙 | - 인스턴스 새성될 때 힙에 생성 - 가비지 컬렉터가 메모리 수거할 때 소멸 |
| static 변수 = 클래스 변수 | static 예약어 사용 클래스 내부에 | 클래스 내부에서 사용 -private 이 아니면, 클래스 이름으로 다른 클래스에서 사용 | 데이터 영역 | - 프로그램 처음 시작할 때 상수와 함께 데이터 영역에 생성 - 프로그램 끝날 때 메모리 해제와 함께 소멸 |
static변수
→ 프로그램이 메모리에 있는 동안(메모리 로드될 때), 계속 그 영역을 차지함(데이터 잡힘)
⇒ 너무 큰 메모리를 할당하는 것(한번에 잡아두는 것)은 좋지 않음
ex. 큰 배열
-
클래스 내부의 여러 메서드에서 사용하는 변수
→ 멤버 변수로 선언하는 것이 좋음 -
멤버 변수가 너무 많으면?
→ 인스턴스 생성 시 쓸데없는 메모리가 할당되어 메모리 많이 차지
⇒ 상황에 적절하게 변수를 사용해야 함 -
그렇지만, 멤버변수 안쓰면?
→ 쓸때마다 함수간 매개변수 전달해야됨, 귀찮🤦
⇒ 클래스의 속성이 될 수 있는 애들도 적당히 사용하기 ❗
- 모든
static변수라고private는 아님
→ 인스턴스간 공유할 필요가 있는 값에 대해서는public으로 하면 됨
5. static 블록
1) 개념
- static 블록으로 지정된 코드는 클래스 파일이 로딩되는 순간 가장 먼저 실행
static {
// 가장 먼저 실행
}2) 📌 실습 📌
- 클래스로부터 하나의 객체만 생성하여 공유할 수 있음
public class Student {
public static String school = "냥냥이 대학교";
String name;
public static Student instance;
static {
if(instance == null) {
studentInstance = new Student("yeppi"); // 하나의 객체 생성
}
}
private Student(String name) {
this.name = name;
}
public void studentInfo() {
System.out.println(name + "의 학교는 " + Student.school);
}
}-
그런데, 생성자가
private으로 막혀 있어서 Student 객체 생성 못할 때. . . -
static블록에서 Student 객체를 생성하여static변수인instance에 할당
- main 에서 실행
Student a = Student.instance;
System.out.println(a.toString());
a.printInfo();
Student b = Student.instance;
System.out.println(b.toString());
b.printInfo();
Student c = Student.instance;
System.out.println(c.toString());
c.printInfo();출력결과
static1.Student@149852f9
yeppi의 학교는 냥냥이 대학교
static1.Student@149852f9
yeppi의 학교는 냥냥이 대학교
static1.Student@149852f9
yeppi의 학교는 냥냥이 대학교👉 세 개의 참조변수가 참조하는 객체의 주소가 모두 동일한 것을 확인할 수 있다!
6. static 응용 '싱글톤 패턴'
1) 개념
-
프로그램에서 인스턴스가 단 한 개만 생성되어야 하는 경우 사용하는 디자인 패턴
-
static변수와 메서드를 활용하여 구현 -
유일한 객체를 제공할 때 사용
2) 싱글톤 객체 구현
-
생성자는 private으로 선언
private Studnet() {}
-
클래스 내부에 유일한 private 인스턴스 생성
private static Studnet instance = new Studnet();
-
외부에서 유일한 인스턴스를 참조할 수 있는
public메서드 제공
public static Studnet getInstance() {
if( instance == null) {
instance = new Studnet();
}
return instance;
}
3) 싱글톤 패턴 표현식
- 클래스이름
- 멤버변수
- 생성자와 메서드
-→ private
+→ public
싱글톤의 자세한 개념이나 실습은
디자인 패턴 시리즈 2번 싱글톤 링크를 참고해주세요
