STATIC

static 키워드란?

• 애플리케이션 생성 시 최초에 한번만 메모리에 올려 재사용이 가능하다.
• 이미 메모리에 적재 되었으므로 인스턴스 생성 없이 사용 가능하다.
• 동기화 이슈가 있을 수 있으므로 가변적인 상태 보단 불변적인 상태를 유지 하는게 좋다.
• 공통적인 특성이나 기능을 사용하는 용도로 유틸성으로 많이 사용된다.

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static 적용 범위

클래스(Class)

주로 내부 클래스에 static을 붙인다. 외부 클래스의 인스턴스 생성없이 내부 클래스를 접근하기 위한 용도이다. 

public class StaticCar {
    static String _where="I am a Car from Germany!";
    Country _country;            // object of inner class country
    StaticCar(){
        _country=new Country();    // instantiate the inner class
    }
    static class Country {       // static member inner class
        String showCountry() {
            return _where;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {

        StaticCar myCar = new StaticCar() ;  // instantiated object of class StaticCar
        System.out.print("Access through an Country reference");
        System.out.println(" created in an object of a StaticCar:");
        System.out.println(myCar._country.showCountry());

        // instantiated object of class StaticCar.Country
        StaticCar.Country country = new StaticCar.Country();
        System.out.println("Access through an Country reference that is local:");
        System.out.println(country.showCountry());
    }
}

 

그렇다면 static 내부 클래스의 인서턴스를 여러 개 생성할 경우, 다 동일한가?

public static void main(String[] args) {
    // instantiated object of class StaticCar.Country
    StaticCar.Country country = new StaticCar.Country();
    StaticCar.Country country2 = new StaticCar.Country();
    System.out.println(country == country2);
}

정답은 false이다.

내부 클래스에 static을 붙였다는 의미는 단순히 외부 클래스의 인스턴스 인스턴스 생성 없이 내부 클래스의 인스턴스를 생성할 수 있는지에 초점을 맞추는 것이다. class에는 static을 붙인다고 해서 인스턴스도 하나만 생성된다고 생각하면 안된다.

 

외부에 static을 붙인 경우는?

IDE에서 오류가 발생할 것이다. 그것은 단순히 static을 붙인것에 큰 의미가 없기 때문이다.

 

변수(Variable)

static을 선언하여 인스턴스 생성없이 해당 변수를 사용할 수 있다. static을 붙일 경우엔 보통 final 키워드를 혼합하여 불변을 보장하도록 사용하는 것을 권장한다. static만 붙였을 경우엔 생성자에서 초기화가 가능하지만 final을 혼합할 경우엔 생성자에서 초기화 할 수 없고 초기값을 지정해야 한다.

public class StaticFruit {
    private static int seeds; // 초기값이 0으로 설정됨

    public StaticFruit(int seeds) {
				this.seeds = seeds;
		}

}

public class StaticFruit {
    private final int seeds; // 인스턴스 변수라 인스턴스 생성시 결정됨

    public StaticFruit(int seeds) {
				this.seeds = seeds;
		}

}

public class StaticFruit {
    private static final int seeds = 2; // 불변이며 static 변수라 초기값을 지정해 주어야 한다. 

    public StaticFruit() {}

}

 

함수(Method)

특정 메서드를 유틸성으로 제공하거나 static으로 선언된 변수를 제공하는 함수에는 static을 선언할 수 있다.

public class StaticUtil {
    private static final int MAX_COUNT = 10;

    public static int getApply(int count){
        return MAX_COUNT * count;
    }
}

 

영역(Block)

클래스 내의 특정 영역에 static으로 지정할 수 있다. 해당 영역은 클래스가 메모리에 올라갈 시점에 호출되는것을 알 수 있다.

호출 순서

1. static
2. 일반 block
3. 생성자

public class StaticTest {
    private int count = 0;
    private static String name = "";

    static{
        name = "incheol";
        System.out.println("static block!!!!");
    }

    {
        name = "test";
        System.out.println(count);
        System.out.println("non static block!!!");
    }

    public StaticTest(int count) {
        this.count = count;
				name = "test22";
        System.out.println("construct block");
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(StaticTest.name);
    }
}

// 결과값
// static block!!!!
// non static block!!!
// construct block
// test22

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static 메소드 적용 기준

1. 유틸리티 클래스로 작성되고 불변으로 제공된다.
2. 메소드내에서 인스턴스 변수를 사용하지 않는다.
3. 인스턴스 생성에 의존하지 않는다.
4. 메소드가 공유되고 있다면, 정적 메소드로 추출해낼 수 있다.
5. 메소드가 변화되지 않고, 오버라이딩 되지 않는다.

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static 데이터가 적재되는 Method Area란?

Method Area는 Class의 data(Method)와 Class의 Meta 정보(Field 이름, Field타입, Class 이름 등)를 저장한다. Java 8 이전에 Method Area를 PermGen(Permanat Generation Space)에 할당했다. Java 8 이후에는 PermGen이 완전히 제거 되어 Method Area는 Native Heap에 할당 된다. 

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static 제약 조건

static 영역 내에선 static 변수만 사용가능하다.

static 영역 내에서는 인스턴스 변수는 사용할 수 없다. 인스턴스 변수는 인스턴스 생성시 초기화 되므로 사용하는 시점과 초기화 시점이 다르므로 혼용해서 사용할 수 없기 때문이다. 그래서 실제로 compile 단계에서 에러를 확인할 수 있다.

static 영역 내에선 this 키워드를 사용할 수 없다.

상단의 제약 조건과 비슷한 조건으로 this 또한 사용할 수 없다.

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참고

• https://siyoon210.tistory.com/141
• https://mygumi.tistory.com/253
• https://gmlwjd9405.github.io/2018/08/04/java-static.html
• https://vaert.tistory.com/101