static은 정적이라는 의미를 가지며 java 관점에서는 '클래스의' 또는 '공통적인' 이라는 의미를 가짐
static은 클래스 레벨의 멤버를 정의할 때 사용하는 키워드
클래스의 인스턴스와 무관하게 클래스 자체에 속하는 멤버를 정의하는 데 사용
JVM은 Java 프로그램을 실행하기 위해 클래스를 로드하는데 클래스가 로드될 때 해당 클래스의 코드, 상수, static 변수 등은 모두 메모리에 로딩됨
static은 컴파일러에 의해 .java에서 .class 파일로 로드될 시 우선적으로 Method 영역 메모리에 할당됨
static 변수나 메서드는 클래스가 로드될 때 한 번만 메모리에 할당되어 모든 인스턴스가 동일한 데이터를 공유하게 되어 메모리 사용이 효율적
여러 인스턴스 간에 공통으로 사용하는 데이터나 메서드의 경우, static을 사용하면 데이터 중복을 줄일 수 있음
static은 변수, 메서드, 중첩 클래스에 적용이 가능
static 변수는 클래스의 모든 인스턴스가 공유하는 데이터로 static 변수는 객체가 생성되기 전에도 접근할 수 있으며 모든 객체가 동일한 값을 참조함
클래스 전체에서 공통적으로 사용하는 데이터나 상수를 저장하는 데 사용됨
static 변수는 class 레벨에서 사용하는 변수로 class 변수라고 함
메모리에 로딩될 때 static 변수는 메서드 영역에 할당됨
메서드 영역은 클래스와 관련된 정보(클래스 정의, 상수 풀, 필드, 메서드, 정적 변수 등)를 저장하는 공간으로 JVM이 시작될 때 할당되며, 프로그램 실행 동안 유지됨
static 변수는 이 과정에서 클래스가 처음 로드될 때 메모리에 할당되며 프로그램의 실행 동안 변하지 않는 데이터를 저장하는 용도로 사용됨
이러한 특성에 있어 지나친 static 변수 사용은 메모리 사용에 있어 필요 이상으로 긴 생명주기를 가져 메모리 낭비를 초래할 수 있음
static 메서드는 클래스 레벨에서 정의되며 인스턴스화 없이 호출할 수 있음
메서드 내부에서 인스턴스 변수나 인스턴스 메서드에 접근할 수 없음
static 메서드는 class 변수만 접근할 수 있음
static 메서드는 super나 this를 사용할 수 없음
유틸리티 메서드나 특정 클래스와 관련된 공통된 동작을 정의할 때 사용됨
static 키워드는 클래스 자체에 직접 붙일 수 없으나 클래스의 내부 중첩 클래스에는 적용이 가능
정적 중첩 클래스(static nested class)는 바깥 클래스의 인스턴스와는 독립적으로 존재할 수 있으며, 바깥 클래스의 static 멤버에만 접근할 수 있음
즉 바깥 클래스의 인스턴스를 생성하지 않고도 정적 내부 클래스를 인스턴스화 할 수 있음
바깥 클래스의 static 멤버(변수 및 메서드)에만 접근할 수 있고, 바깥 클래스의 인스턴스 멤버에 직접 접근할 수는 없음
Method 영역에 올라가 있는 것만 접근이 가능하므로
바깥 클래스의 인스턴스와 연관되지 않으므로, 메모리 효율성이 향상될 수 있음
바깥 클래스의 private 및 protected 멤버에 접근할 수 있음. 따라서, 바깥 클래스와 관련된 구체적인 구현을 숨기면서도 내부적으로 접근할 수 있는 장점이 있음
public class OuterClass {
private static String outerStaticVariable = "Outer Static Variable" ;
// 정적 내부 클래스
public static class StaticNestedClass {
public void display () {
// 바깥 클래스의 static 변수에 접근
System .out .println (outerStaticVariable );
}
}
}
// 다른 클래스에서 정적 내부 클래스만 인스턴스화 (OuterClass 생성 없이 정적 내부 클래스만 생성)
public class Main {
public static void main (String [] args ) {
OuterClass .StaticNestedClass nestedClass = new OuterClass .StaticNestedClass ();
nestedClass .display (); // 출력: Outer Static Variable
}
}
클래스 로더가 .class파일을 탐색 중 static 키워드가 존재하면 객체가 생성되지 않아도 항상 메모리를 할당해야 하는 멤버로 보고 Method Area(Static Area)에 메모리를 할당하므로 인스턴스보다 먼저 생성됨
static 변수는 글로벌 변수에 가까우므로 인스턴스 변수보다 테스트가 까다로움
static 변수는 객체지향 프로그램의 원칙인 각 객체의 데이터들이 캡슐화 되어야 한다는 원칙에 어긋남
또한 오버라이딩을 할 수 없어 코드의 재사용성이 떨어질 뿐만 아니라 프로그램이 종료되기 전까지 항상 메모리에 상주하여 자주 사용하지 않는 메서드가 누적되면 GC에 수거되지 못해 오히려 메모리 낭비 발생
public class Counter {
public int count = 0 ;
Counter () {
this .count ++;
}
public static int getCount () {
return count ; // 인스턴스보다 먼저 메모리를 할당받으므로 에러 발생
}
}class에 붙는 static과 멤버에 붙는 static의 의미 차이
클래스의 멤버(필드, 메서드)에 붙는 static키워드는 정적으로 메모리를 할당하므로 객체 생성 없이도 사용 가능하다는 의미
클래스에 붙는 static은 외부 클래스의 객체 생성없이 내부 클래스의 객체를 생성할 수 있다는 의미
static은 클래스의 객체가 아닌 클래스에 속하게 되는데 클래스는 이미 정적으로 존재
'static'이라는 키워드는 클래스 자체에 속하는 것을 의미하며 클래스에 모든 인스턴스에 공유됨
반면 생성자는 클래스의 인스턴스를 생성하기 위한 메서드
생성자는 클래스의 객체가 생성될 때 호출하므로 성립이 되지 않음
정적 생성자를 선언하면 하위 클래스에선 생성자에 접근하거나 호출할 수 없음
static class와 static method
static 을 사용하면 어떤 이점을 얻을 수 있나요? 어떤 제약이 걸릴까요?
컴파일 과정에서 static 이 어떻게 처리되는지 설명해 주세요.
정답
static 을 사용하면 어떤 이점을 얻을 수 있나요? 어떤 제약이 걸릴까요?
static 변수나 메서드는 클래스가 로드될 때 한 번만 메모리에 할당되어 모든 인스턴스가 동일한 데이터를 공유하게 되어 메모리 사용이 효율적
static 메서드는 클래스 로딩 시 메모리에 적재되기 때문에 메서드 호출 시 성능이 향상될 수 있음
여러 인스턴스 간에 공통으로 사용하는 데이터나 메서드의 경우, static을 사용하면 데이터 중복을 줄일 수 있음
static 메서드와 변수는 클래스 이름으로 직접 접근할 수 있으며, 인스턴스를 생성하지 않고도 사용할 수 있음
인스턴스화가 필요 없는 유틸리티 메서드나 상수 등을 정의할 수 있음
컴파일 과정에서 static 이 어떻게 처리되는지 설명해 주세요.
바이트 코드로 변경된 클래스 파일을 클래스 로더가 탐색 중 static 키워드는 객체가 생성되지 않았어도 항상 먼저 메모리에 할당해야 함
자바 메모리 구조에서의 Method 영역으로 로드 되고 해당 영역에 할당되어 상주함
static 키워드가 붙은 멤버들은 객체(인스턴스)에 소속된 멤버가 아니라 클래스에 소속된 멤버이기 때문에 클래스 변수 혹은 클래스 메서드라고도 부름