[Java] static의 유무 (인스턴스 메서드 & 클래스 메서드)

1. 클래스란?

클래스는 설계도이다.

설계도를 이용해서 물건(객체)를 만들 수 있다.

예를 들어, 자동차 설계도(Car)를 만들면, 이 설계도를 바탕으로 빨간색 자동차와 파란색 자동차라는 두 대의 자동차(객체)를 만들 수 있다.

 

자동차 설계도 예시 :

class Car {
    int speed; //자동차 속도
    String color; // 자동차의 색깔
    
    // 이 자동차가 달리는 기능 (인스턴스 메서드)
    public void drive() {
         System.out.println(color + "자동차가 " + speed + "km/h로 달립니다!");
    }
    // 자동차 설계도와 상관없이 자동차의 종류를 알려주는 기능 (클래스 메서드, static 메서드)
    public static void showType() {
        System.out.println("이건 자동차입니다!")
    }

}

 

2. 인스턴스 메서드와 클래스 메서드 비교

 2.1 인스턴스 메서드(static 없는 메서드)

   어떤 물건(객체)이 있어야 사용할 수 있는 기능이다.

   예를 들자면, 빨간색 자동차가 "내가 빨리 달리고 싶어"하고 자기 스스로 기능을 사용할 때이다.

   Car 설계도에서는 drive()라는 메서드가 인스턴스 메서드이다. 자동차 객체마다 다른 색깔과 속도로 달릴 수 있기 때문에,

   각각의 자동차(객체)가 필요하다.

 

  2.2 클래스 메서드 (static이 있는 메서드)

    물건(객체)이 없어도 사용할 수 있는 기능이다.

    예를 들어, "자동차란 무엇인가?"를 알려주는 기능처럼, 자동차의 상태(색깔, 속도)와 상관없이 자동차 설계도에서 직접 사용할 수 있는   기능이다.

    Car 설계도에서는 showType()라는 메서드가 클래스 메서드이다. 자동차가 실제로 만들어지지 않아도, 이건 "자동차 설계도에 있는 기능"이다.

 

3. 예를 들어서 코드로 보기

<빨간색 자동차와 파란색 자동차 만들기>

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
      // 빨간색 자동차 만들기
      Car redCar = new Car();
      redCar.speed = 100;
      redCar.color = "빨간색";
      
      // 파란색 자동차 만들기
      Car blueCar = new Car();
      blueCar.speed = 80;
      blueCar.color = "파란색";
      
      // 인스턴스 메서드 호출 (각 자동차가 자기 기능을 사용)
      redCar.drive(); //출력: 빨간색 자동차가 100km/h로 달립니다.
      blueCar.drive(); //출력: 파란색 자동차가 80km/h로 달립니다.
      
      //클래스 메서드 호출(자동차가 없어도 설계도에서 호출 가능)
      Car.showType();
   }

}

 

4. static이 붙고 안 붙는 메서드의 차이

static이 붙어 있으면 설계도(클래스)자체에서 바로 사용할 수 있고, 

static이 없으면 만들어진 물건(객체)이 있어야 사용할 수 있다는 걸 알 수 있다.

 - 클래스 메서드(static 메서드) : 자동차를 직접 보지 않아도 "자동차는 4개의 바퀴가 있다"같은 공통된 지식을 말해주는 기능.

 - 인스턴스 메서드(static 없는 메서드) : 빨간색 자동차가 "내가 빨리 달리고 싶어!"하고 자기가 가진 특정 속성을 이용해서 기능을 사용하는 것.  자동차(객체)가 있어야 기능을 사용할 수 있다.

static (정적) : 움직이지 않고 고정되어 있다라는 뜻. 즉, 고정된 위치에서 공유되고 변화하지 않는 속성을 나타낸다.
1. 객체와 무관
   - static 키워드를 사용하면, 특정 필드나 메서드가 클래스에 종속된다. 이는 객체(인스턴스)가 아닌, 클래스 자체에 고정되어 있기 때문에 "정적"이라고 표현한다.
2. 공유됨
  - 정적 필드는 프로그램 전체에서 하나만 존재하며, 클래스의 모든 객체가 이를 공유한다. 인스턴스를 생성하지 않아도 접근할 수 있다.
3. 고정적/변하지 않음
  - 정적 변수는 프로그램이 실행되는 동안 메모리에 고정된 위치를 차지하며, 한 번 설정되면 공유 상태가 유지된다.

class Example {
   static int counter = 0; //정적 변수
   
   static void increment() { // 정적 메서드
       counter++;
   }
   
}​

- counter는 정적 변수이므로, Example클래스의 모든 객체가 공유한다.
- 객체를 생성하지 않아도 Example.increment()로 메서드에 접근할 수 있다. 

 

 

인스턴스(Instance. 실체, 구체적 사례) : 클래스는 추상적인 설계도에 불과하므로, 이 설계도를 기반으로 만들어진 구체적인 사례를 인스턴스라고 한다. 

<인스턴스 생성 코드>

Car myCar = new Car(); //'Car' 클래스의 인스턴스 생성​

여기서 myCar는 Car클래스의 인스턴스이다.
myCar는 클래스에서 정의된 속성과 동작을 그대로 사용할 수 있는 객체가 된다. 

 

 

5. 왜 static이 중요할까?

  5.1 객체와 상관없는 기능은 static을 붙여서 클래스 자체에서 바로 사용할 수 있다.

        예 : "이건 자동차입니다"라는 말을 하려면 자동차가 굳이 없어도 되니깐 static으로 하면 된다.

  5.2 객체와 관련된 기능은 객체마다 다르게 동작하니까 static을 붙이면 안된다.

        예 : "빨간색 자동차가 100km/h로 달린다"는 자동차마다 다를 수 있으니깐 객체를 만들어서 그 속성을 이용해야 한다. 

 

 

static 없는 메서드(인스턴스 메서드) : 객체가 있어야 사용 가능.
                                                                                              각 객체마다 다른 데이터를 이용하거나 조작할 때 사용.
static 있는 메서드 (클래스 메서드) : 객체가 없어도 사용 가능. 
     공통된 정보를 제공하거나, 객체와 상관없이 동작하는 기능을 구현할 때 사용.