[JAVA] static에 대해 자세히 배워보자

공유와 소유의 예시

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이 세상의 모든 사람들은 폐를 소유하고 태어나기 때문에 호흡을 할 수 있습니다. 하지만 폐만 있다고 호흡이 가능할까요? 절대 아닙니다. 알맞는 환경과 여러 가지 기관과 사람의 몸의 특성 덕분에 호흡을 할 수 있죠. 그 중 가장 중요한 것중 하나는 공기입니다. 하지만 폐와 다르게 사람들은 호흡을 위해 공기를 소유하지만 전 세계의 사람들과 함께 공유합니다. 또한 사람이 죽는다면 그 사람의 폐는 사라지겠지만 공기는 사람이 있기 전부터 존재했고 사람들이 모두 죽는다해도 공기는 사라지지 않습니다. 이 예시는 바로 non-static 멤버와 static 멤버의 이해를 위한 예시입니다.  

위의 예시에서 폐는 사람이라는 객체의 non-static 멤버이며 공기는 static 멤버입니다. 

 

non-static 멤버와 static 멤버

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static 멤버? 

static 멤버는 객체를 생성하지 않고도 사용할 수 있는 멤버입니다. 왜냐하면 클래스 로딩시에 이미 static 멤버들은 생성되있기 때문입니다. 이러한 특성 때문에 개발자는 객체를 생성하지 않고도 클래스를 통해서 static 멤버에 접근할 수 있습니다.

static 멤버는 수많은 객체에게 하나의 값을 공유시키고 싶을 때 사용하기도 합니다. static 멤버는 클래스 하나당 하나만 생성되기 때문이죠. 아무리 객체를 많이 만들고, 다양한 값을 가지고 있도록 노력해봐도 절대 가능하지 않습니다. 클래스 하나당 하나만 생성된다는 의미는 앞의 예시에서 사람들이 공기를 공유하는 것처럼 해당 클래스의 모든 객체들이 하나의 static 멤버를 공유한다는 의미입니다. 또한 사람이 죽어도 공기가 사라지지 않는 것처럼 수많은 객체가 사라진다해도 static 멤버는 절대로 사라지지 않습니다. 대신 프로그램이 종료되면 당연히 사라지겠죠. 클래스 하나당 하나만 생성된다는 특성 때문에 static 멤버는 클래스 멤버라고도 부를 수 있습니다.

 

non-static 멤버? 

앞의 예시에서 사람의 폐가 사람마다 존재하는 것과 같이 non-static 멤버는 객체가 생길 때 객체마다 생기며, 다른 객체들과 공유할 수 없습니다. 또한 객체가 사라지면 non-static 멤버도 함께 사라지고 더 이상 접근 할 수 없습니다. non-static 멤버는 static 멤버가 클래스에 의존하는 것과 다르게 객체에 의존하므로 인스턴스 멤버라고도 부릅니다.

 

static의 활용

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전역 변수와 전역 함수를 만들 때 사용한다!

자바와 같은 객체지향 언어에서는 캡슐화 원칙 때문에 어떠한 함수나 변수도 클래스 바깥에서 존재할 수 없습니다. 무조건 클래스의 멤버로 존재해야 하죠. 하지만 코드를 작성하다보면 가끔 전역 변수나 전역 함수가 필요한 경우가 발생합니다. 이러한 상황에서 해결책이 바로 static입니다. 

 

공유 멤버를 만들고자 할 때 사용한다! 

static의 특성을 생각해보면 당연한 이치입니다. static 멤버는 객체들 사이에서 공유할 데이터가 존재할 때 사용할 수 있습니다. 

 

static 메소드

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메소드 또한 static의 특성을 활용할 수 있습니다. 메소드 선언 시에 static을 붙이면 static 메소드로 활용할 수 있죠. 물론 이 static 메소드에는 일반 메소드와 다른 두 가지 제약 사항이 존재합니다.

첫번째는 static 메소드는 static 멤버에만 접근을 할 수 있다는 점입니다.  이건 정말 당연한 이치입니다. static 메소드는 static 특성에 의해서 객체 없이도 존재합니다. 이 말은 즉슨, 객체와 함께 생성되는 non-static 멤버들을 사용할 수 없다는 의미입니다. 결국엔 static 멤버들만 사용이 가능하다는 의미이죠. 하지만 이와 반대로 non-static 메소드는 static 멤버들을 사용할 수 있습니다. 당연히 static 멤버들은 클래스와 함께 생성되기 때문에 조금만 생각해보면 왜 쉽게 유추해낼 수 있습니다.

두번째는 static 메소드는 this를 사용할 수 없다는 점입니다. 이것 또한 정말 당연한 현상입니다. this는 객체 자신의 인스턴스를 호출하는 키워드이기 때문에 객체 없이도 존재할 수 있는 static 메소드는 당연하게도 this를 사용할 수 없습니다.