클래스 메서드(static 메서드)와 인스턴스 메서드

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

그렇다면 클래스를 정의할 때 어느 경우에 static을 사용해서 클래스 메서드로 정의해야 하는 것일까?

클래스트는 '데이터(변수)와 데이터에 관련된 메서드의 집합'이므로, 같은 클래스 내에 있는 메서드와 멤버변수는 아주 밀접한 관계가 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.

물론 인스턴스 변수를 사용하지 않는다고 해서 반드시 클래스 메서드로 정의해야 하는것은 아니지만 특별한 이유가 없는 한 그렇게 하는 것이 일반적이다.

 

 

클래스 영역에 선언된 변수를 멤버변수라 한다. 멤버변수 중에 static이 붙은 것은 클래스변수(static변수), static이 붙지 않은 것은 인스턴스변수라 한다.
멤버변수는 인스턴스 변수와 static변수를 모두 통칭하는 말이다.

1. 클래스를 설계할 떄, 멤버변수 중 모든 인스턴스에 공통으로 사용하는 것에 static을 붙인다.
   1. 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 클래스변수로 정의해야 한다.
2. 클래스 변수(static변수)는 인스턴스를 실행하지 않아도 사용할 수 있다.
   1. staitc이 붙은 변수(클래스변수)는 클래스가 메모리에 올라갈 때 이미 자동적으로 생성되기 때문이다.
3. 클래스 메서드(static메서드)는 인스턴스 변수를 사용할 수 없다.
   1. 인스턴스 변수는 인스턴스가 반드시 존재해야만 사용할 수 있는데, 클래스메서드(static이 붙은 메서드)는 인스턴스 생성 없이 호출가능하므로 클래스 메서드가 호출되었을 때 인스턴스가 존재하지 않을 수도 있다. 그래서 클래스 메서드에서 인스턴스변수의 사용을 금지한다. 반면에 인스턴스변수나 인스턴스 메서드에서는 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
   1. 메서드의 작업내용 중에서 인스턴스 변수를 필요로 한다면, static을 붙일 수 없다, 반대로 인스턴스 변수를 필요로 하지 않는다면, static을 붙이자, 메서드 호출시간이 짧아지므로 성능이 향상된다. static을 안 붙인 메서드 (인스턴스 메서드)는 실행 시 호출되어야할 메서드를 찾는 과정이 추가적으로 필요하기 때문에 시간이 더 걸린다.

- 클래스의 멤버변수 중 모든 인스턴스에 공통된 값을 유지해야하는 것이 있는지 살펴보고 있으면, static을 붙여준다.
- 작성한 메서드 중에서 인스턴스 변수나 인스턴스 메서드를 사용하지 않는 메서드에 static을 붙일 것을 고려한다.

※ 참고로 random() 과 같은 Math클래스의 메서드는 모두 클래스 메서드이다. Math클래스에는 인스턴스 변수가 하나도 없거나 작업을 수행하는데 필요한 값들을 모두 매개변수로 받아서 처리하기 때문이다.

 

package ch6;

class MyMath2 {
  long a, b;

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

  static long add(long a, long b) {return a + b;} //a,b 는 지역변수
  static long subtract(long a, long b) {return a - b;}
  static long multiply(long a, long b) {return a * b;}
  static double divide(long a, long b) {return a / b;}

}

class MyMathTest2 {
  public static void main(String[] args) {
    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(200L, 100L));

    MyMath2 mm = new MyMath2(); //인스턴스를 생성
    mm.a = 200L;
    mm.b = 100L;

    System.out.println(mm.add());
    System.out.println(mm.subtract());
    System.out.println(mm.multiply());
    System.out.println(mm.divide());
  }
}

인스턴스 메서드인 add(), substract(), multiply(), divide()는 인스턴스변수인 a와 b만 으로도 충분히 작업이 가능하기 때문에, 매개변수를 필요로 하지 않으므로 괄호()에 매게변수를 선언하지 않았다, 반면에 add(long a,long b), subtract(long a,long b) 등은 인스턴스변수 없이 매개변수만으로 작업을 수행하기 떄문에 static을 붙여서 클래스 메서드로 선언하였다. 그래서MyMathTest2의 main 메서드에서 보면, 클래스메서드는 객체생성없이 바로 호출이 가능했고, 인스턴스 메서드는 MyMaht2클래스의 인스턴스를 생성한 후에야 호출이 가능했다.