8. static

1. static

a. 메모리영역

• 메서드 영역 : 메서드의 바이트코드, static 변수

• stack 영역 : 값 타입, 지역변수, 매개변수 등

• heap영역 : 참조타입, 인스턴드 등 / 메서드는 공유하지만 객체는 영역을 따로 할당

• heap메모리영역

// 참조타입 메모리 영역 확인
class Person{
    //1. 멤버변수
    private String name;
    private int age;
    public int count; // 카운트 변화 확인

    //2. 생성자
    Person(String name, int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    System.out.println(++count); // 객체 생성될 때 카운트를 찍어 변화하는지 확인
    }

    //3. 메서드
    public void display() {
        System.out.println("이름:" + name);
        System.out.println("나이:"+ age+"\n");
    }
}

public class PersonTest {

    public static void main(String[] args) {
        Person hong = new Person("홍길동", 20); //heap 영역에 hond 이라는 객체 생성
        hong.display(); // 카운트 1


        Person kim = new Person("김길동", 20); // heap 영역에 kim 이라는 객체 생성
        kim.display(); // 카운트 1, 카운트가 변화하지 않는다

    }
}

• 메서드 영역

class Person{
    //1. 멤버변수
    private String name;
    private int age;
    public static int count; // 카운트 변화 확인 (static변수)

    //2. 생성자
    Person(String name, int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    System.out.println(++count); // 객체 생성될 때 카운트를 찍어 변화하는지 확인
    }

    //3. 메서드
    public void display() {
        System.out.println("이름:" + name);
        System.out.println("나이:"+ age+"\n");
    }
}

public class PersonTest {

    public static void main(String[] args) {
        Person hong = new Person("홍길동", 20); //heap 영역에 hond 이라는 객체 생성
        hong.display(); // 카운트 1


        Person kim = new Person("김길동", 20); // heap 영역에 kim 이라는 객체 생성
        kim.display(); // 카운트 2, static변수는 공유

    }
}

b. static 변수 (정적멤버)

• 개별 객체에 소속되지 않는다

• 클래스에 직접 소속된다.

• 메서드 영역에 메모리가 저장된다.

• 메모리에 딱 한번 생성되며 모든 객체가 공유한다.

• 객체로 생성되어 참조하지 않고 클래스 차원에서 바로 호출 가능

  • 클래스의 이름으로 접근

• 초기화 시점

  • jvm에 의해 클래스가 메모리 공간에 올라가는 순간

    class BankAccount{
    //1. 멤버변수
    //1.1 인스턴스변수
    private int balance;
    
    //1.2 static 변수
    public static final double INTEREST_RATE = 0.02;
    private static int totalBalance;
    
    //2. 생성자
    public BankAccount(int balance) {
      this.balance=balance;
    }
    
    //3. get,set
    public int getBalance() {
      return balance;
    }
    public void serBalance(int balance) {
      this.balance=balance;
    }
    public static int getTotalbalance(){
      return totalBalance;
    }
    public static void setTotalbalance(int totalBalance) {
      //static에는 this 사용 불가
      BankAccount.totalBalance=totalBalance;
    }
    
    //4. 메서드
    public void findTotal() {
      totalBalance+=balance;
    }
    

}

public class AccountStatic {

public static void main(String[] args) {
    BankAccount acc1 = new BankAccount(100000);
    BankAccount acc2 = new BankAccount(200000);

    acc1.findTotal();
    acc2.findTotal();

    System.out.println("계좌1의 원금 : " + acc1.getBalance());
    System.out.println("계좌2의 원금 : " + acc2.getBalance());
    System.out.println("이율 : " + BankAccount.INTEREST_RATE);
    System.out.println("전 계좌의 원금의 합계 : " + BankAccount.getTotalbalance());

}

}

> final : 읽기전용, 값을 바꿀 수 없도록 묶음   



### c. static 변수 초기화
- static 초기화 블럭
    - 생성자와 비슷하지만 블럭 내에서 조건문 등을 사용할 수 있다.
    - 초기화 작업이 복잡하여, 단순 초기화(명시적 초기화)로 부족한 경우 사용
    > static{ }

```java
class StaticBlock{
    static int[] arr = new int[10]; // 명시적 초기화

    //static 초기화 블럭
    static {
        for(int i=0; i<arr.length;i++) {
            arr[i] = (int)(Math.random()*10+1);
        }
    }//초기화 블럭 내 for구문을 통해 arr변수 초기화
}

public class StaticBlockTest {

    public static void main(String[] args) {
        for(int i=0;i<StaticBlock.arr.length;i++) {
            System.out.println(StaticBlock.arr[i]);
        }
    }
}

• 변수별 초기화 시기 및 순서
  • 클래스변수
    • 클래스가 처음 로딩될 때 한번 초기화
    • default값 -명시적초기화 -static초기화블럭
  • 인스턴스변수
    • 인스턴스가 생성될 때마다 각 인스턴스별로 초기화
    • default값 -명시적초기화 -생성자

d. static 메서드

• 클래스에 소속

• 개별 객체에 대한 동작이 아닌, 클래스 차원의 동작 처리

• 객체에 대한 처리가 아니기 때문에, 객체에 대한 참조자 this 사용 불가

• 생성된 객체가 없어도 호출 가능

• 클래스 소속의 static 필드만 액세스 할 수 있음

  • 인스턴스 필드는 아직 메모리에 올라가기 전이기 때문
  • static메서드는 static 멤버변수만 사용

• 자주 사용하는 메서드를 static 처리, 클래스 차원에서 호출

  • 메서드를 사용하기 위해 매번 인스턴스 전체를 불러오는 것을 방지
  • 메모리 효율

• static / instance 메서드 호출 예)

class Calculator{
    //static 메서드
    public static int add(int a, int b) {
        return a+b;
    }

    //instance 메서드
    public int subtract(int a, int b) {
        return a-b;
    }
}

public class CalculatorTest {

    public static void main(String[] args) {
        //static 메서드 호출 : 클래스명.메서드();
        int result = Calculator.add(10,30);
        System.out.println("합" + result);

        //int n = Integer.parseInt("123");  static 메서드

        //instance 메서드 호출 : 객체 생성 후 참조변수.메서드();
        Calculator cal = new Calculator();
        result = cal.subtract(50,20);
        System.out.println("차"+result);

        //Scanner sc = new Scanner(System.in); //Scanner 객체 생성
        //int num = sc.nextInt(); // instance 메서드
    }

}

• static메서드의 static/instance 접근 예)

public class StaticTest {
    private int num1 = 10; // 인스턴스 변수
    private static int num2=20; // static 변수

    public int add() { //인스턴스 메서드
        return num1+num2; // static 변수 접근 가능
    }

    /*
    public static int mul() {
        return num1*num2; // error 인스턴스 변수 num1에 접근불가
    }
    */

    public static int mul(int a, int b) {
        return a*b;
    }


    public static void main(String[] args) {
        int result = mul(4,4); // static 메서드 호출 : 클래스명.메서드()
                                // 같은 클래스이므로 클래스명 생략, 메서드()
        System.out.println(result);

        //add(); //main 또한 static메서드 - 인스턴스 메서드 호출 불가, 객체생성 필요
        StaticTest a = new StaticTest();
        result = a.add();
        System.out.println(result);
    }

}

e. 변수의 종류

• 멤버변수 : 클래스 영역에 선언
  • static 변수
    • 모든 객체가 공유, 클래스 차원에서 단 하나만 생성
    • 클래스가 로딩될 때 생성, 프로그램 종료까지 유지
    • default 값으로 초기화
  • 인스턴스 변수
    • 객체를 생성할 때 만들어진다
    • 객체마다 다른 값을 가질 수 있다
    • 0, false, null값으로 초기화
• 지역변수 : 메서드 내부에서 선언된 변수
  • 메서드가 시작될 때 생성
  • 메서드를 빠져나갈 때 사라짐
  • 블럭변수
    • 메서드 내 또다른 블록(if, for 등) 내에서 선언된 변수