[기본 개념] 1 | (2.6) 클래스/인스턴스 메서드, 클래스/인스턴스 멤버간 호출

[기본 개념] 1 | (2.6) 클래스/인스턴스 메서드, 클래스/인스턴스 멤버간 호출

1 선언 위치에 따른 변수의 종류

2 클래스변수와 인스턴스변수

3 메서드

4 메서드의 선언과 구현

5 메서드의 호출

6 return문

7 JVM의 메모리구조

8 기본형 매개변수와 참조형 매개변수

9 참조형 반환타입

10 재귀호출

11> 클래스 메서드와 인스턴스 메서드

12> 클래스 멤버와 인스턴스 멤버간의 호출

11. 클래스 메서드와 인스턴스 메서드

 변수에서 그랬듯이, 메서드 앞에 static이 붙어 있으면 클래스메서드이고 붙어 있지 않으면 인스턴스 메서드이다. 클래스 메서드도 클래스변수처럼, 객체를 생성하지 않고도 '클래스이름.메서드이름(매개변수)'와 같은 식으로 호출할 수 있다.

 

 인스턴스 메서드는 메서드의 작업을 수행하는데 인스턴스 변수를 필요로 하는 메서드이다. 그런데 인스턴스 변수는 인스턴스(객체)를 생성해야만 만들어지므로 인스턴스 메서드 역시 인스턴스를 생성해야만 호출할 수 있다.

 클래스 메서드는 메서드 중에서 인스턴스와 관계없는(인스턴스 변수나 인스턴스 메서드를 사용하지 않는) 메서드이다.

 

1. 클래스를 설계할 때, 멤버변수 중 모든 인스턴스에 공통적으로 사용하는 것에 static을 붙인다.

 - 생성된 각 인스턴스는 서로 독립적이기 때문에 각 인스턴스의 변수(iv)는 서로 다른 값을 유지한다. 그러니 모든 인스턴스에서 같은 값이 유지되어야 하는 변수는 static을 붙여서 클래스변수로 정의해야 한다.

 

2. 클래스 변수(static변수)는 인스턴스를 생성하지 않아도 사용할 수 있다.

 - static이 붙은 변수는 클래스가 메모리에 올라갈 대 이미 자동적으로 생성되기 때문이다.

 

3. 클래스 메서드(static메서드)는 인스턴스 변수를 사용할 수 없다.

 - 인스턴스변수는 인스턴스가 반드시 존재해야만 사용할 수 있는데, 클래스메서드는 인스턴스 생성 없이 호출 가능하므로 클래스 메서드가 호출되었을 때 인스턴스가 존재하지 않을 수도 있다. 그래서 클래스 메서드에서 인스턴스 변수의 사용을 금지한다.

 

4. 메서드 내에서 인스턴스 변수를 사용하지 않는다면, static을 붙이는 것을 고려한다.

 - 메서드의 작업내용 중에서 인스턴스변수를 필요로 한다면, static을 붙일 수 없다. 반대로 인스터느변수를 필요로 하지 않는다면 static을 붙이자. 메서드 호출시간이 짧아지므로 성능이 향상된다.

 

 - 클래스의 멤버변수 중 모든 인스턴스에 공통된 값을 유지해야 하는 것이 있는지 살펴보고 있으면, static을 붙여준다

 - 작성한 메서드 중에서 인스턴스 변수나 인스턴스 메서드를 사용하지 않는 메서드에 static을 붙일 것을 고려한다.

 

예제/MyMathTest2.java

public class MyMath2 {
    long a, b;

    // 인스턴스메서드. 인스턴스변수 a, b만을 이용해서 작업하므로 매개변수가 필요없다.
    long add()      { return a + b; }  // a, b는 인스턴스변수
    long subtract() { return a - b; }
    long multiply() { return  a * b; }
    double divide() {return a / b; }

    // 클래스메서드. 인스턴스변수와 관계없이 매개변수만으로 작업이 가능하다.
    static long   add(long a, long b)        { return a + b; }  // a, b는 지역변수
    static long   subtract(long a, long b)   { return a - b; }
    static long   multiply(long a, long b)   { return  a * b; }
    static double divide(double a, double b) {return a / b; }
}

class MyMathTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 클래스메서드 호출. 인스턴스 생성없이 호출가능
        System.out.println(MyMath2.add(200L, 100L));
        System.out.println(MyMath2.subtract(200L, 100L));
        System.out.println(MyMath2.multiply(200L, 100L));
        System.out.println(MyMath2.divide(200.0, 100.0));

        MyMath2 mm = new MyMath2();  // 인스턴스를 생성
        mm.a = 200L;
        mm.b = 100L;
        // 인스턴스메서드 호출. 객체생성 후에만 호출이 가능
        System.out.println(mm.add());
        System.out.println(mm.subtract());
        System.out.println(mm.multiply());
        System.out.println(mm.divide());
    }
}

실행결과

300
100
20000
2.0
300
100
20000
2.0

 

 인스턴스 메서드인 add( ), subtract( ), multiply( ), divide( )는 인스턴스변수인 a와 b만으로도 충분히 작업이 가능하기 때문에, 매개변수를 필요로 하지 않았다. 반면에 add(long a, long b), subtract(long a, long b)등은 인스턴스변수 없이 매개변수만으로 작업을 수행하기 때문에 static을 붙여서 클래스 메서드로 선언하였다. 

12. 클래스 멤버와 인스턴스 멤버간의 참조와 호출

 같은 클래스에 속한 멤버들 간에는 별도의 인스턴스를 생성하지 않고도 서로 참조 또는 호출이 가능하다. 단, 클래스멤버가 인스턴스멤버를 참조 또는 호출을 하고자 하는 경우에는 인스턴스를 생성해야 한다. 왜냐하면 인스턴스멤버가 존재하는 시점에 클래스멤버는 항상 존재하지만, 클래스멤버가 존재하는 시점에 인스턴스멤버가 존재하지 않을 수 있기 때문이다.

 

        class TestClass {

            void instanceMethod( ) { }        // 인스턴스메서드

            static void staticMethod( ) { }    // static메서드

 

            void instanceMethod2( ) {        // 인스턴스메서드

                instanceMehtod( ) ;            // 다른 인스턴스메서드를 호출

                staticMethod( ) ;                // static메서드를 호출

            }

 

            static void staticMethod2( ) {    // static메서드

                instanceMethod( ) ;          // error. 인스턴스메서드를 호출할 수 없다.

                staticMethod( ) ;                // static메서드는 호출할 수 있다.

             }

        }    // end of class

 

위 코드는 같은 클래스 내의 인스턴스 메서드와 static메서드 간의 호출에 대해 설명하고 있다.

 

        class TestClass2 {

            int iv ;            // 인스턴스변수

            static int cv ;    // 클래스변수

 

            void instanceMethod( ) {               // 인스턴스메서드

                System.out.println(iv) ;              // 인스턴스변수를 사용할 수 있다.

                System.out.println(cv) ;             // 클래스변수를 사용할 수 있다.

            }

 

            static void staticMethod( ) {           // static메서드

                System.out.println(iv) ;           // error. 인스턴스변수를 사용할 수 없다.

                System.out.println(cv) ;             // 클래스 변수는 사용할 수 있다.

             }

        }    // end of class

 

 이번에는 변수와 메서드 간의 호출에 대해서 살펴보자. 인스턴스메서드는 인스턴스변수를 사용할 수 있지만, static메서드는 인스턴스변수를 사용할 수 없다.

 

예제/MemberCall.java

public class MemberCall {
    int iv = 10;
    static int cv = 20;
    
    int iv2 = cv;
 // static int cv2 = iv;            // error. 클래스변수는 인스턴스변수 사용불가
    static int cv2 = new MemberCall().iv;   // 이처럼 객체를 생성해야 사용가능
    
    static void staticMethod1() {
        System.out.println(cv);
 //     System.out.println(iv);     // error. 클래스메서드에서 인스턴스변수 사용불가
        MemberCall c = new MemberCall();
        System.out.println(c.iv);   // 객체를 생성한 후에야 인스턴스변수의 참조가능
    }
    
    void instanceMethod1() {
        System.out.println(cv);
        System.out.println(iv);     // 인스턴스메서드에서는 인스턴스변수 바로 사용가능
    }
    
    static void staticMethod2() {
        staticMethod1();
 //     instanceMethod1();          // error. 클래스메서드에서는 인스턴스메서드를 호출불가 
        MemberCall c = new MemberCall();  
        c.instanceMethod1();        // 인스턴스를 생성한 후에야 호출가능
    }
    
    void instanceMehtod2() {
        staticMethod1();            // 인스턴스메서드는 인스턴스메서드와 클래스메서드
        staticMethod2();            // 모두 인스턴스 생성없이 호출가능
    }
}

 

 클래스멤버는 언제나 참조 또는 호출이 가능하기 때문에 인스턴스멤버가 클래스멤버를 사용하는 것은 아무런 문제가 안된다. 그러나 인스턴스멤버는 반드시 객체를 생성한 후에만 참조 또는 호출이 가능하기 때문에 클래스멤버가 인스턴스멤버를 참조, 호출하기 위해서 객체를 생성해야 한다.

 

 하지만, 인스턴스멤버간의 호출에는 하나의 인스턴스멤버가 존재한다는 것은 인스턴스가 이미 생성되어있다는 것을 의미하며 인스턴스멤버간의 호출에는 아무런 문제가 없다.

 

 

 

 

출처 | Java의 정석 (남궁 성)