[Java 입문] Static 메서드와 인스턴스 메서드

Static 메서드와 인스턴스 메서드

static이 붙어 있으면 클래스 메서드이고 붙어 있지 않으면 인스턴스 메서드이다.

클래스 메서드도 클래스 변수처럼, 객체를 생성하지 않고도 ‘클래스이름.메서드이름(매개변수)’와 같은 식으로 호출이 가능하다. 반면에 인스턴스 메서드는 반드시 객체를 생성해야만 호출할 수 있다.

 

인스턴스 메서드는 인스턴스 변수와 관련된 작업을 하는, 즉 메서드의 작업을 수행하는데 인스턴스 변수를 필요로 하는 메서드이다. 그런데 인스턴스 변수는 인스턴스(객체)를 생성해야만 만들어지므로 인스턴스 메서드 역시 인스턴스를 생성해야만 호출할 수 있는 것이다.

반면에 메서드 중에서 인스턴스와 관계없는(인스턴스 변수나 인스턴스 메서드를 사용하지 않는) 메서드를 클래스 메서드(static메서드)로 정의한다.

 

클래스 영역에 선언된 변수를 멤버변수라 한다. 멤버 변수 중에 static이 붙은 것은 클래스 변수(static변수), static이 붙지 않은 것은 인스턴스 변수라 한다. 멤버 변수는 인스턴스 변수와 static변수를 모두 통칭하는 말이다.

 

static을 붙여야 하는 시기

1. 클래스를 설계할 때, 멤버변수 중 모든 인스턴스에 공통으로 사용하는 것에 static을 붙인다.
   • 생성된 각 인스턴스는 서로 독립적이기 때문에 각 인스턴스의 변수(iv)는 서로 다른 값을 유지한다. 그러나 모든 인스턴스에서 같은 값이 유지되어야 하는 변수는 static을 붙여서 클래스 변수로 정의해야 한다.
2. 클래스 변수(static변수)는 인스턴스를 생성하지 않아도 사용할 수 있다.
   • static이 붙은 변수(클래스 변수)는 클래스가 메모리에 올라갈 때 이미 자동적으로 생성되기 때문이다.
3. 클래서 메서드(static메서드)는 인스턴스 변수를 사용할 수 없다.
   • 인스턴스 변수는 인스턴스가 반드시 존재해야만 사용할 수 있는데, 클래스 메서드(static이 붙은 메서드)는 인스턴스 생성 없이 호출 가능하므로 클래스 메서드가 호출되었을 때 인스턴스가 존재하지 않을 수도 있다. 그래서 클래스 메서드에서 인스턴스 변수의 사용을 금지한다.
   • 반면에 인스턴스 변수나 인스턴스 메서드에서 static이 붙은 멤버들을 사용하는 것이 언제나 가능하다. 인스턴스 변수가 존재한다는 것은 static변수가 이미 메모리에 존재한다는 것을 의미하기 때문이다.
4. 메서드 내에서 인스턴스 변수를 사용하지 않는다면, static을 붙이는 것을 고려한다.
   • 메서드의 작업내용 중에서 인스턴스 변수를 필요로 한다면, static을 붙일 수 없다. 반대로 인스턴스변수를 필요로 하지 않는다면 static을 붙이자. 메서드 호출시간이 짧아지므로 성능이 향상된다. static을 안 붙인 메서드(인스턴스 메서드)는 실행 시 호출되어야 할 메서드를 찾는 과정이 추가적으로 필요하기 때문에 시간이 더 걸린다.

메서드 간의 호출과 참조

같은 클래스에 속한 멤버들 간에는 별도의 인스턴스를 생성하지 않고도 서로 참조 또는 호출이 가능하다. 단, 클래스 멤버가 인스턴스 멤버를 참조 또는 호출하고자 하는 경우에는 인스턴스를 생성해야 한다.

그 이유는 인스턴스 멤버가 존재하는 시점에 클래스 멤버는 항상 존재하지만, 클래스 멤버가 존재하는 시점에 인스턴스 멤버가 존재하지 않을 수도 있기 때문이다.

class TestClasee{
	void instanceMethod() {}        // 인스턴스메서드
	static void staticMethod() {}   // static메서드

	void instanceMethod2() {        // 인스턴스메서드
		instanceMethod();          // 다른 인스턴스메서드를 호출한다.
		staticMethod();            // static메서드를 호출한다.
	}

	static void staticMethod2() {   // static메서드
		instanceMethod();         // 에러. 인스턴스메서드를 호출할 수 없다.
		staticMethod();           // static메서드는 호출할 수 있다.
	}
} // end of class

같은 클래스 내의 메서드는 서로 객체의 생성이나 참조 변수 없이 직접 호출이 가능하지만 static메서드는 인스턴스 메서드를 호출할 수 없다.

class TestClass2 {
	int iv;        // 인스턴스 변수
	static int cv; // 클래스 변수

	void instanceMethod() {        // 인스턴스 메서드
		System.out.println(iv);      // 인스턴스 변수를 사용할 수 있다.
		System.out.println(cv);      // 클래스 변수를 사용할 수 있다.
	}

	static void staticMethod() {   // static메서드
		System.out.println(iv);      // 에러!!! 인스턴스 변수를 사용할 수 없다.
		System.out.println(cv);      // 클래스 변수는 사용할 수 있다.
	}	
} // end of class