Static method VS Instance method

Java에서 Static method와 Instance method는 어떤 차이가 있는지,
언제 사용하는지에 대해 알아보자.

Static method는 Class method라고도 불린다.
클래스 내부에 정의하지만, 인스턴스에는 속하지 않는다는 특징이 있다.

가장 큰 차이점은 객체 생성 여부

Static method는 클래스 변수와 마찬가지로
객체를 생성하지 않고 클래스명.메서드명으로 호출 가능하다.

Instance method는 Static method와는 달리, 반드시 객체를 생성한 후에 호출 가능하다.
즉, Instance method는 인스턴스가 반드시 존재해야만 사용할 수 있다.

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언제 Static method를 사용할 수 있을까?

1 모든 인스턴스에 공통으로 사용하는 것에 Static을 붙인다.

생성된 각 인스턴스는 서로 독립적이기 때문에 각 인스턴스의 변수는 서로 다른 값을 유지한다.
그러나 모든 인스턴스에서 같은 값이 유지되어야 하는 변수는 Static을 붙여서 클래스 변수로 정의해야 한다.

2.Static method는 인스턴스를 생성하지 않아도 사용할 수 있다.

Static이 붙은 메서드는 클래스가 메모리에 올라갈 때 자동으로 생성되기 때문이다.

3. Static method는 인스턴스 변수를 사용할 수 없다.

Static method는 인스턴스 생성 없이 호출 가능하므로
Static method가 호출되었을 때, 인스턴스가 존재하지 않을 수도 있다.
따라서, Static method에서 인스턴스 변수를 사용해서는 안된다.

이와 반대로,Instance method에서는 Static이 붙은 멤버들을 사용하는 것이 언제나 가능하다.
(인스턴스 변수가 존재한다는 것은 Static 변수가 이미 메모리에 존재한다는 것을 의미하기 때문)

4. 메서드 내에서 인스턴스 변수를 사용하지 않는다면, Static을 붙이는 것을 고려해보자.

메서드 안에서 인스턴스 변수를 필요로 한다면, Static을 붙일 수 없다.
반대로 인스턴스 변수를 필요로 하지 않는다면 Static을 붙이자.
메서드의 호출시간이 짧아지므로 성능이 향상된다.

Static 메서드가 되면 호출 시간이 짧아지는 이유?

Static을 안 붙인 메서드(인스턴스 메서드)는 실행 시,
호출되어야 할 메서드를 찾는 과정이 추가적으로 필요하기 때문에 시간이 더 걸린다.

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예시

출처: 자바의 정석 p279

class MyMath2 {
    long a, b; // 인스턴스 변수 a, b
    // 인스턴스 메서드 정의
    // 인스턴스 변수 a, b만으로도 충분히 작업 가능하기 때문에 매개변수가 필요 없다.
    long add() {return a + b;}
    long subtract() {return a - b;}
    long multiply() {return a * b;}
    double divide() {return a / b;}

    // static 메서드 정의
    // 인스턴스 변수 없이(관계없이) 매개변수만으로 작업한다.
    static long add(long a, long b) {return a + b;}
    static long subtract(long a, long b) {return a - b;}
    static long multiply(long a, long b) {return a * b;}
    static double divide(double a, double b) {return a / b;}
}

class MyMathTest2 {
    public static void main (String args[]) {
        // static 메서드 호출하기
        // 매개변수에 값을 넘겨주어 호출한다.
        System.out.println(MyMath2.add(200L, 100L)); // 300
        System.out.println(MyMath2.subtract(200L, 100L)); // 100
        System.out.println(MyMath2.multiply(200L, 100L)); // 20000
        System.out.println(MyMath2.divide(200.0, 100.0)); // 2.0


        // 인스터스 메서드 호출하기
        // 인스턴스메서드는 객체를 생성한 후에만 호출이 가능하다.
        // 먼저, 인스턴스를 생성한다.
        MyMath2 mm = new MyMath2();
        // 인스턴스 변수 a와 b의 값을 초기화해준다.
        mm.a = 200L;
        mm.b = 100L;
        // 생성한 객체를 이용해 호출한다.
        System.out.println(mm.add()); // 300
        System.out.println(mm.subtract()); // 100
        System.out.println(mm.multiply()); // 20000
        System.out.println(mm.divide()); // 2.0
    }
}

정리

1. 모든 인스턴스에 공통된 값을 유지해야 할 필요가 있을 경우에는 Static을 붙여준다.
2. 메서드 중에서 인스턴스와 관계 없는 메서드를 Static method로 정의한다.
   -> 인스턴스 변수나 인스턴스 메서드를 사용하지 않는 메서드의 경우에는
   Static을 붙이는 것을 고려해본다.

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참고 자료

• Java의 정석 3판(남궁성 저) p277~ p279