[Java]Static, Instance
Static 이란
< static > 을 선언하면 메모리에 계속 상주한다.
- 절차지향
- class에서 직접 호출이 가능하다. 이유는 처음부터 메모리에 할당 되어있기 때문이다.
-
Static 이 없는 경우 메모리 할당이 필요하기 때문에 instance 를 통해서 메모리에 넣어놓고 사용.
- static은 별도의 선언없이 사용가능하다 (프로그램 시작과 동시에 할당) - 영구
-
static이 없는 경우, lnstance 선언하고 사용 (메모리 할당) - 임시
- static은 모든 객체가 메모리를 공유한다.
- 메인 메서드에서 변화를 주면 모든 객체가 동시에 변한다.
- but, lnstance 의 경ㅇ우 새롭게 메모리를 할당하는 독립된 새로운 객체로 인식해야한다. 따라서, lnstance의 변화는 메인 메소드에 국한된다.
ps
lnstance가 class를 복제해서 메모리에 새롭게 할당한다.+
class의 모든것을 완전이 복제해서 사용한다고 착각하면 안된다.
package ch02;
class KHE {
public static int exStatic = 88;
public int exInstance = 99;
}
public class StaticTestTwo {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(KHE.exStatic);
KHE E1 = new KHE();
System.out.println(E1.exInstance);
KHE.exStatic = 77;
E1.exInstance = 11;
E1.exStatic = 22;
System.out.println(KHE.exStatic); //77예
System.out.println(E1.exStatic); //22예
System.out.println(E1.exInstance); //11예
}
}
KHE.exStatic = 77; 이라는 코드로 exStatic 변수의 값을 77로 설정한 후
E1.exStatic = 22; 이라는 코드로 다시 exStatic 변수의 값을 22로 설정
이 때문에 System.out.println(KHE.exStatic); 와 E1.exStatic 모두 22를 출력.
package ch02;
class KHE {
public static int exStatic = 88;
public int exInstance = 99;
}
public class StaticTestTwo {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(KHE.exStatic);
KHE E1 = new KHE();
KHE E2 = new KHE();
KHE E3 = new KHE();
KHE.exStatic = 44;
System.out.println(KHE.exStatic);
System.out.println(E1.exStatic);
System.out.println(E2.exStatic);
System.out.println(E3.exStatic);
KHE.exStatic = 33;
System.out.println(KHE.exStatic);
System.out.println(E1.exStatic);
System.out.println(E2.exStatic);
System.out.println(E3.exStatic);
KHE.exStatic = 0;
System.out.println(KHE.exStatic);
System.out.println(E1.exStatic);
System.out.println(E2.exStatic);
System.out.println(E3.exStatic);
}
}
static 변수가 클래스의 모든 인스턴스에 대해 공유되며, 한 인스턴스에서 이 변수를 변경하면 해당 변경이 모든 인스턴스에 반영된다.
결론
Instance 객체 가운데 메모리에 할당되어 상주하고 있는 실체를 말한다.
즉, Instance는 기존의 Class가 가지고 있는 변수 / 함수와
메모리를 공유하지 않는 분절된 도구로 사용할 수 있다.
그러나 함수나 변수가 Static 을 선언한 경우는 예외다.
즉, class의 static 변수의 변화는 모든 Instance 에 적용된디.
1과 같이 E1, E2, E3 / KHE class 증 어느 하나의 exStatic만 바꿔도 넷의 결과값이 동시에 변한다.
여러 인스턴스에서 고통으로 사용하는 변수를 선언하자 - static 변수
공통으로 사용하는 변수가 필요한 경우
- 여러 인스턴스가 공유하는 기준 값이 필요한 경우
- 학생마다 새로운 학번 생성
- 카드회사에서 카드를 새로 발급할때마다 새로운 카드 번호를 부여
- 회사에 사원이 입사할때 마다 새로운 사번이 필요한
static 변수 선언과 사용하기
static int serialNum;
- 인스턴스가 생성될 때 만들어지는 변수가 아닌, 처음 프로그램이 메모리에 로딩될 때 메모리를 할당
- 클래스 변수, 정적변수라고도 함(vs. 인스턴스 변수)
- 인스턴스 생성과 상관 없이 사용 가능하므로 클래스 이름으로 직접 참조
Student.serialNum = 100;
static 변수 테스트하기
Employee.java
public class Employee {
public static int serialNum = 1000;
private int employeeId;
private String employeeName;
private String department;
public int getEmployeeId() {
return employeeId;
}
public void setEmployeeId(int employeeId) {
this.employeeId = employeeId;
}
public String getEmployeeName() {
return employeeName;
}
public void setEmployeeName(String employeeName) {
this.employeeName = employeeName;
}
public String getDepartment() {
return department;
}
public void setDepartment(String department) {
this.department = department;
}
}
EmployeeTest.java
public class EmployeeTest {
public static void main(String[] args) {
Employee employeeLee = new Employee();
employeeLee.setEmployeeName("이순신");
System.out.println(employeeLee.serialNum);
Employee employeeKim = new Employee();
employeeKim.setEmployeeName("김유신");
employeeKim.serialNum++;
System.out.println(employeeLee.serialNum);
System.out.println(employeeKim.serialNum);
}
}
인스턴스가 하나의 메모리 공간을 가르킨다.
- static 변수는 인스턴스에서 공통으로 사용하는 영역임음 알 수 있음
회사원이 입사할 때마다 새로운 사번 부여하기
Employee.java 생성자 구현
...
public Employee()
{
serialNum++;
employeeId = serialNum;
}
...
EmployeeTest.java
public class EmployeeTest {
public static void main(String[] args) {
Employee employeeLee = new Employee();
employeeLee.setEmployeeName("이순신");
Employee employeeKim = new Employee();
employeeKim.setEmployeeName("김유신");
System.out.println(employeeLee.getEmployeeName() + "," + employeeLee.getEmployeeId());
System.out.println(employeeKim.getEmployeeName() + "," + employeeKim.getEmployeeId());
}
}
static 변수와 메서드는 인스턴스 변수, 메서드가 아니므로 클래스 이름으로 직접 참조
System.out.println(Employee.serialNum);
static메서드의 구현과 활용, 변수의 유효 범위
static 메서드 만들기
- serialNum 변수를 private으로 선언하고 getter/setter 구현
Employee.java
private static int serialNum = 1000;
...
public static int getSerialNum() {
return serialNum;
}
public static void setSerialNum(int serialNum) {
Employee.serialNum = serialNum;
}
- 클래스 이름으로 호출 가능 ( 클래스 메서드, 정적 메서드 )
System.out.println(Employee.getSerialNum());
static 메서드(클래스 메서드)에서는 인스턴스 변수를 사용할 수 없다
- static 메서드는 인스턴스 생성과 무관하게 클래스 이름으로 호출 될 수 있음
- 인스턴스 생성 전에 호출 될 수 있으므로 static 메서드 내부에서는 인스턴스 변수를 사용할 수 없음
Employee.java
public static void setSerialNum(int serialNum) {
int i = 0;
employeeName = "Lee"; //오류발생
Employee.serialNum = serialNum;
}
EmployeeTest2.java
public class EmployeeTest2 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Employee.getSerialNum());
Employee.setSerialNum(1003);
System.out.println(Employee.getSerialNum());
}
}
변수의 유효 범위와 메모리
- 변수의 유효 범위(scope)와 생성과 소멸(life cycle)은 각 변수의 종류마다 다름
- 지역변수, 멤버 변수, 클래스 변수는 유효범위와 life cycle, 사용하는 메모리도 다름
- static 변수는 프로그램이 메모리에 있는 동안 계속 그 영역을 차지하므로 너무 큰 메모리를 할당하는 것은 좋지 않음
- 클래스 내부의 여러 메서드에서 사용하는 변수는 멤버 변수로 선언하는 것이 좋음
- 멤버 변수가 너무 많으면 인스턴스 생성 시 쓸데없는 메모리가 할당됨
- 상황에 적절하게 변수를 사용해야 함
static 응용 - 싱글톤 패턴(singleton pattern)
싱글톤 패턴이란?
- 프로그램에서 인스턴스가 단 한 개만 생성되어야 하는 경우 사용하는 디자인 패턴
- static 변수, 메서드를 활용하여 구현 할 수 있음
싱글톤 패턴으로 회사 객체 구현하기
- 생성자는 private으로 선언
private Company() {}
- 클래스 내부에 유일한 private 인스턴스 생성
private static Company instance = new Company();
- 외부에서 유일한 인스턴스를 참조할 수 있는 public 메서드 제공
public static Company getInstance() {
if( instance == null) {
instance = new Company();
}
return instance;
}
CompanyTest.java
public class CompanyTest {
public static void main(String[] args) {
Company company1 = Company.getInstance();
Company company2 = Company.getInstance();
System.out.println(company1);
System.out.println(company2);
//Calendar calendar = Calendar.getInstance();
}
}
클래스다이어그램
클래스 이름
변수
생성자와 메서드
-: private
+: public
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