JAVA: static 추가 정리

staic 변수

class Person {
    String name = "이";
}
public class Main {
    public static void main(String[] args){
        Person person1 = new Person();
        Person person2 = new Person();
    }
}

Person 클래스를 만들고 객체를 생성하면 객체마다 객체 변수 name을 저장하기 위한 메모리가 별도로 할당된다.
하지만 여기서 name 값은 어떤 객체든간에 동일한 값이다. 이를 항상 값이 변하지 않는 static을 사용하면 메모리 낭비를 줄일 수 있다.

class Person {
    static String name = "이";
}
public class Main {
    public static void main(String[] args){
        Person person1 = new Person();
        Person person2 = new Person();
    }
}

name 변수 앞에 static을 붙이면 자바는 메모리 할당을 딱 한 번만 하게 되어 메모리를 적게 사용할 수 있다.

만약 값이 변경되지 않기를 원한다면 final 키워드를 사용하면 됨
final 키워드는 한 번 설정되면 그 값을 변경할 수 없다. 변경 시 오류 발생함

static을 사용하는 또 다른 이유는 값을 공유할 수 있기 때문이다. static으로 설정하면 같은 메모리 주소만을 가리키기 때문에 값을 공유하게 된다.

class Counter {
    int count = 0;

    Counter(){
        this.count++;
        System.out.println(this.count);
    }
}
public class Main {
    public static void main(String[] args){
        Counter counter1 = new Counter();
        Counter counter2 = new Counter();
    }
}

이 코드를 실행하면,

1
1

이 나온다.

객체 count1, count2를 생성할 때 생성자에서 객체 변수인 count의 값을 1씩 증가시키더라도 count1, count2의 count는 서로 다른 메모리를 가리키고 있기 때문에 원하던 결과가 나오지 않는다. 객체 변수는 항상 독립적인 값을 갖기 때문이다.

class Counter {
    static int count = 0;

    Counter(){
        count++;
        System.out.println(count);
    }
}
public class Main {
    public static void main(String[] args){
        Counter counter1 = new Counter();
        Counter counter2 = new Counter();
    }
}

이 코드처럼 static을 붙여주면 아래와 같은 결과가 나온다.

1
2

보통 변수에 쓰는 static키워드는 프로그래밍을 할 때 메모리의 효율을 높이기 위한 목적보다는 공유의 목적으로 훨씬 더 많이 사용된다.

static 메서드

static 키워드가 메서드 앞에 붙으면 이 메서드는 static method가 된다.

class Counter {
    static int count = 0;

    Counter(){
        count++;
        System.out.println(count);
    }

    public static int getCount(){
        return count;
    }
}
public class Main {
    public static void main(String[] args){
        Counter counter1 = new Counter();
        Counter counter2 = new Counter();

        System.out.println(Counter.getCount());
    }
}

1
2
2

Counter 클래스에 getCount() static 메서드를 추가했다. static 메서드는 Counter.getCount()와 같이 객체 생성없이도 클래스를 통해 메서드를 직접 호출할 수 있다.

static method 안에서는 객체 변수 접근이 불가능 !
위의 코드에서는 count 변수가 static이기 때문에 접근 가능

특히 static method는 유틸리티성 메서드(ex. 오늘의 날짜 구하기, 숫자에 콤마 추가하기 등)를 작성할 때 유리하다.

유틸리티성 메서드는 특정 클래스나 인스턴스에 종속되지 않고, 재사용이 가능하고 범용 기능을 제공하는 static method를 말한다. 이 메서드들은 코드의 중복을 줄이고 가독성을 향상시킨다.

class Util {
    public static String getCurrentDate(String fmt) {
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat(fmt);
        return sdf.format(new Date());
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Util.getCurrentDate("yyyyMMdd"));  // 오늘 날짜 출력
    }
}

싱글톤 패턴

자바의 디자인 패턴 중 하나이다. 싱글톤은 단 하나의 객체만을 생성하게 강제하는 디자인 패턴이다. 다시 말해, 클래스를 통해 생성할 수 있는 객체가 한 개만 되도록 만드는 것이 싱글톤이다.

디자인 패턴은 소프트웨어 설계에서 반복적으로 나타나는 문제들을 효과적으로 해결하는데 사용되는 검증된 설계 방법이다.

class Singleton {
    private Singleton() {
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Singleton singleton = new Singleton();  
    }
}

위와 같은 코드는 컴파일 오류가 발생한다. 왜나햐면 Singleton 클래스의 생성자에 private 접근 제어자를 설정하여 다른 클래스에서 Singleton 클래스의 생성자로의 접근을 막았기 때문이다. 이렇게 생성자를 private으로 만들어 버리면 Singleton 클래스를 다른 클래스에서 new를 이용하여 생성할 수 없게 된다.
new를 이용하여 무수히 많은 객체를 생성한다면 싱글톤의 정의에 어긋난다. 그래서 일단 new로 객체를 생성할 수 없도록 막은 것이다.
그렇다면 어떻게 객체를 생성할까?????

class Singleton {
    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance(){
        return new Singleton();
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Singleton singleton = Singleton.getInstance();
    }
}

위 코드처럼 getInstance라는 static method를 이용하여 Singleton 클래스의 객체를 생성할 수 있다. 하지만 getInstance를 호출할 때마다 새로운 객체가 생성되기 때문에 이 역시 싱글톤이 아니다.

class Singleton {
    private static Singleton one;
    private Singleton() {
    }

    public static Singleton getInstance() {
        if(one==null) {
            one = new Singleton();
        }
        return one;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Singleton singleton1 = Singleton.getInstance();
        Singleton singleton2 = Singleton.getInstance();
        System.out.println(singleton1 == singleton2);  // true 출력
    }
}

Singleton 클래스에 one이라는 static 변수를 작성하고, getInstance 메서드에서 one 값이 null 인 경우에만 객체를 생성하도록 하여 one 객체가 딱 한 번만 만들어지도록 했다.