[Java] static 변수

❗해당 포스팅은 인프런에서 제공해 주는 강의 내용을 개인적으로 정리하였음을 알려드립니다.

김영한의 실전 자바 - 기본편 강의 | 김영한 - 인프런

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지난번 자바 메모리 구조에서 스택영역에는 메서드 및 지역변수가, 힙영역에는 객체(인스턴스)가 관리된다는 것을 확인했다. 그렇다면 메서드 영역에서는 어떤 변수가 관리될까? 이를 이해하기 위해 우선 static 변수를 이해해야 한다.

 

static 변수는 왜 필요할까..?

 

다음 예시를 확인해 보자

package static1;

public class Data1 {
    public String name;
    public int count;

    public Data1(String name) {
        this.name = name;
        count++;
    }
}

생성된 객체의 수를 세기 위해 count 값을 증가시킨다면 결과는 어떻게 나올까?

 

package static1;

public class DataCountMain1 {
    public static void main(String[] args) {
        Data1 data1 = new Data1("A");
        System.out.println("A count=" + data1.count);

        Data1 data2 = new Data1("B");
        System.out.println("B count=" + data2.count);

        Data1 data3 = new Data1("C");
        System.out.println("C count=" + data3.count);
    }
}

Data1 인스턴스는 객체를 생성할 때마다 새로 만들어지고, count 변수도 새로 만들어지기 때문에 data1, data2, data3 결괏값이 모두 1이 나온다. 

 

이 문제를 해결하기 위해서는 변수를 공유해야 한다.

count를 사용할 공유 객체를 하나 만든다.

package static1;

public class Counter {
    public int count;
}

package static1;

public class Data2 {
    public String name;

    public Data2(String name, Counter counter) {
        this.name = name;
        counter.count++;
    }
}

package static1;

public class DataCountMain2 {
    public static void main(String[] args) {
        Counter counter = new Counter();
        Data2 data1 = new Data2("A", counter);
        System.out.println("A count=" + counter.count);

        Data2 data2 = new Data2("B", counter);
        System.out.println("B count=" + counter.count);

        Data2 data3 = new Data2("C", counter);
        System.out.println("C count=" + counter.count);
    }
}

하나의 Counter 객체를 사용하고 공유하기 때문에 값이 증가한다.

 

이렇게 원하는 결과를 얻었지만 Data2 객체와 관련된 일인데 Counter 클래스를 별도로 생성해야 하는 번거로움이 있다.

 

이제 static 키워드를 사용해 보자

package static1;

public class Data3 {
    public String name;
    public static int count;

    public Data3(String name) {
        this.name = name;
        count++;
    }
}

멤버 변수 앞에 static을 붙이면 static 변수 또는 정적 변수 또는 클래스 변수라 한다.

 

package static1;

public class DataCountMain3 {
    public static void main(String[] args) {
        Data3 data1 = new Data3("A");
        System.out.println("A count = " + Data3.count);

        Data3 data2 = new Data3("B");
        System.out.println("B count = " + Data3.count);

        Data3 data3 = new Data3("C");
        System.out.println("C count = " + Data3.count);
    }
}

 

static이 붙은 멤버 변수는 메서드 영역에서 관리되는데 이 변수에 접근하려면 클래스명.변수명으로 접근한다. 같은 클래스에 있는 정적 변수라면 클래스명을 생략할 수 있다. 

 

이렇듯 static 변수를 사용하면 공용변수를 사용하게 되므로 문제 해결이 가능하다.

 

static 변수는 붕어빵 틀 = 1개

인스턴스 변수는 붕어빵 = 여러 개

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멤버 변수의 구분

인스턴스 변수 : static이 붙지 않은 변수
클래스 변수 : static이 붙은 멤버 변수 (정적 변수, static 변수 등으로 불림)

static이 붙으면 인스턴스와 무관하게 클래스에 바로 접근 가능

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생명주기
지역 변수(매개변수 포함) : 스택 프레임 안에 보관. 스택 프레임이 제거되면 해당 스택 프레임에 포함된 지역 변수도 함께 제거된다.

인스턴스 변수 : 인스턴스에 있는 멤버 변수, 힙영역 사용, 힙영역은 gc가 발생하기 전까지 생존함. 지역 변수보다 생존 주기가 길다.

클래스 변수 : 메서드 영역의 static 영역에 보관. 메서드 영역은 프로그램 전체에서 사용하는 공용 공간!! 클래스변수는 JVM에 로딩될 때부터 종료될 때까지 생명주기가 이어지므로 생명주기가 가장 길다.

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//인스턴스를 통한 접근
Data3 data4 = new Data3("D");
System.out.println(data4.count);

//클래스를 통한 접근
System.out.println(Data3.count);

static 변수는 인스턴스를 통한 접근도 가능하고, 클래스를 통한 접근도 가능하지만 인스턴스를 통한 접근을 추천하지 않는다. 코드를 가져다 쓰는 사람 입장에서 해당 변수를 인스턴스 변수로 오해할 수 있음