[Java] static 키워드

static 키워드

• static은 클래스의 멤버(필드, 메서드, 이너 클래스)에 사용하는 키워드
• static 키워드가 붙은 멤버를 '정적 멤버'라고 부르며, 인스턴스 생성 없이 '클래스명.멤버명'만으로 사용할 수 있다.
• 정적 멤버는 인스턴스를 생성한 후 참조 변수를 통해 사용할 수도 있지만, 정적 멤버임을 나타내기 위해 권장 x

정적 필드

• 메모리가 독립되어 있다.
  -> 정적 필드는 클래스 내부에 저장 공간을 지니며, 인스턴스 내부에는 실제 정적 필드의 저장 공간의 주소값만 포함하고 있다.
• 정적 필드는 객체 간 공유 변수의 성질을 가지고 있다.
• 이러한 특징으로 정적 필드를 클래스별로 관리하는 '클래스 필드'라고 한다.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyClass mc1 = new MyClass();
        MyClass mc2 = new MyClass();
        
        mc1.instanceField += 100; // mc1 참조 변수를 통해 인스턴스 필드 + 100
        System.out.println("mc1.instanceField : " + mc1.instanceField); // mc1은 증가
        System.out.println("mc2.instanceField : " + mc2.instanceField); // mc2는 변화 x

        MyClass.staticField += 100; // 정적 필드 + 100
        System.out.println("mc1.staticField : " + mc1.staticField); // 객체 간 공유
        System.out.println("mc2.staticField : " + mc2.staticField); // 객체 간 공유
    }
}

class MyClass {
    int instanceField = 100; // 인스턴스 필드
    static int staticField = 100; // 정적 필드
}

정적 필드의 객체 간 공유 변수의 성질

정적 메서드

• 정적 메서드는 메모리상 클래스 내부에 존재한다.
  인스턴스 메서드는 메모리상 인스턴스 메서드 영역에 존재함.
• 정적 메서드 내부에는 정적 멤버만 올 수 있다.
  -> 인스턴스 생성없이 호출할 수 있어야 하기 때문에

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyClass mc1 = new MyClass();
        MyClass mc2 = new MyClass();
        mc1.instanceMethod(100);
        System.out.println("mc1.instanceField : " + mc1.instanceField);
        System.out.println("mc2.instanceField : " + mc2.instanceField);

        MyClass.staticMethod(100); // instanceMethod에서 더한 값이 공유 (200 + 100)
        System.out.println("mc1.staticField : " + mc1.staticField);
        System.out.println("mc2.staticField : " + mc2.staticField);
    }
}

class MyClass {
    int instanceField = 100; // 인스턴스 필드
    static int staticField = 100; // 정적 필드
    void instanceMethod(int num) { // 인스턴스 메서드
        instanceField += num;
        staticField += num;
    }
    static void staticMethod(int num) { // 정적 메서드
//        instanceField += num; -> 정적 멤버가 아니기 때문에 불가능
        staticField += num;
    }
}

정적 필드 초기화 - 정적 블록

정적 필드는 객체의 생성 이전에도 사용할 수 있어야 하므로 생성자가 호출되지 않은 상태에서도 초기화할 수 있어야 한다.

정적 블록(static block)을 통해 정적 필드를 초기화할 수 있다.

정적 초기화 블록은 클래스가 메모리에 로딩될 때 제일 먼저 실행된다.

// 정적 초기화 블록
static {
    // 클래스가 메모리에 로딩될 때 실행할 내용
}

// 예시
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        MyClass mc1 = new MyClass(100);
        MyClass mc2 = new MyClass(100);
        mc1.instanceMethod(100);
        System.out.println("mc1.instanceField : " + mc1.instanceField);
        System.out.println("mc2.instanceField : " + mc2.instanceField);

        MyClass.staticMethod(100); // instanceMethod에서 더한 값이 공유 (200 + 100)
        System.out.println("mc1.staticField : " + mc1.staticField);
        System.out.println("mc2.staticField : " + mc2.staticField);
    }
}

class MyClass {
    int instanceField; // 인스턴스 필드
    static int staticField; // 정적 필드
    
    public MyClass(int num) { // 생성자를 통해 인스턴스 필드 초기화
        instanceField = num;
    }
    static { // 정적 블록
        System.out.println("정적 블록이 실행되었습니다.");
        staticField = 100; // 정적 초기화 블록으로 정적 필드 초기화
    }
    void instanceMethod(int num) { // 인스턴스 메서드
        instanceField += num;
        staticField += num;
    }
    static void staticMethod(int num) { // 정적 메서드
        staticField += num;
    }
}

정적 블록 내에 있는 출력문이 제일 먼저 실행됨.