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클래스 맴버와 인스턴스 맴버

맴버

맴버(member)는 영어로 구성원이라는 뜻이다. 객체도 구성원이 있는데 아래와 같다.

  • 변수
  • 메소드

객체를 만들기 위해서 우선 클래스를 정의하고, 클래스에 대한 인스턴스를 만들었다. 복습을 해보자. 이전 시간에 살펴봤던 예제 CalculatorDemo.java에서 left와 right 변수는 누구의 맴버일까? 인스턴스의 맴버다. 인스턴스를 만들어야 사용할 수 있었고, 인스턴스마다 서로 다른 값을 가지고 있기 때문이다. 그렇다면 클래스도 맴버를 가질 수 있다는 것일까? 아래 그림과 같이 클래스도 맴버를 가질 수 있다. 그 방법을 알아보는 것이 이번 수업의 목표다. 

클래스 변수

CalculatorDemo.java에서 사용한 인스턴스 변수인 left를 놓고 생각해보자. left의 값은 인스턴스마다 달라질 수 있다. 인스턴스 변수 c1의 left 값은 10이고, c2의 left 값은 20이었다. 인스턴스의 상태인 변수의 값이 인스턴스마다 다른 값을 가질 수 있다는 점은 하나의 클래스를 여러개의 인스턴스로 만들어서 사용할 수 있다는 점에서 좋은 기능이라고 할 수 있다. 그런데 경우에 따라서 모든 인스턴스가 같은 값을 공유하게 하고 싶을 때가 있다.

이를테면 우리가 만든 계산기가 원주율의 값을 사용자에게 제공하도록 하고 싶다고 간주해보자. 그런데 원주율인 3.14는 이미 알려져있는 수이다. 따라서 각각의 인스턴스 마다 원주율의 값을 별도로 가지고 있을 필요가 없다. 이런 경우 변수를 클래스의 맴버로 만들면 된다. 아래 코드는 원주율을 담고 있는 변수 PI를 클래스의 소속인 맴버로 만든 예제다. (실행)

package org.opentutorials.javatutorials.classninstance;

class Calculator {
    static double PI = 3.14;
	int left, right;

	public void setOprands(int left, int right) {
		this.left = left;
		this.right = right;
	}

	public void sum() {
		System.out.println(this.left + this.right);
	}

	public void avg() {
		System.out.println((this.left + this.right) / 2);
	}
}

public class CalculatorDemo1 {

	public static void main(String[] args) {

		Calculator c1 = new Calculator();
		System.out.println(c1.PI);

		Calculator c2 = new Calculator();
		System.out.println(c2.PI);

		System.out.println(Calculator.PI);

	}

}

5행을 보자.

static double PI = 3.14;

변수 PI의 앞에 static이 붙었다. static을 맴버(변수,메소드) 앞에 붙이면 클래스의 맴버가 된다. 클래스 소속의 변수를 만드는 법을 알았으니까 이번에는 이것을 사용하는 법을 알아보자. 아래는 클래스 변수에 접근하는 방법 두가지를 보여준다.

// 인스턴스를 통해서 PI에 접근
System.out.println(c1.PI);
// 클래스를 통해서 PI에 접근
System.out.println(Calculator.PI);

두번째 방법은 객체 Calculator.java의 다른 기능(sum, avg)은 필요없고, 원주율만 필요할 때 클래스에 직접 접근하기 때문에 인스턴스를 생성할 필요가 없어진다.

클래스 변수는 변수의 변경사항을 모든 인스턴스에서 공유해야 할 때도 사용한다. 만약 계산을 할 때 특별한 값을 포함시켜야 한다면 어떻게 해야 할까? 아래 예제는 sum과 avg를 실행할 때마다 특정한 값을 연산에 포함시키고 싶을 때 시도해볼 수 있는 방법이다. 설명이 어렵다면 코드를 보자. (실행)

package org.opentutorials.javatutorials.classninstance;

class Calculator2 {
    static double PI = 3.14;
	// 클래스 변수인 base가 추가되었다.
	static int base = 0;
	int left, right;

	public void setOprands(int left, int right) {
		this.left = left;
		this.right = right;
	}

	public void sum() {
		// 더하기에 base의 값을 포함시킨다.
		System.out.println(this.left + this.right + base);
	}

	public void avg() {
		// 평균치에 base의 값을 포함시킨다.
		System.out.println((this.left + this.right + base) / 2);
	}
}

public class CalculatorDemo2 {

	public static void main(String[] args) {

		Calculator2 c1 = new Calculator2();
		c1.setOprands(10, 20);
		// 30 출력
		c1.sum();

		Calculator2 c2 = new Calculator2();
		c2.setOprands(20, 40);
		// 60 출력
		c2.sum();

		// 클래스 변수 base의 값을 10으로 지정했다.
		Calculator2.base = 10;

		// 40 출력
		c1.sum();

		// 70 출력
		c2.sum();

	}

}

결과는 아래와 같다.

30
60
40
70

41번 행에서 클래스 변수 base의 값을 변경한 결과 모든 인스턴스의 base 값이 일제히 변경되었다.

클래스 변수의 용도를 정리해보면 아래와 같다.

  • 인스턴스에 따라서 변하지 않는 값이 필요한 경우 (위의 예에서는 PI)
    (이런 경우 final을 이용해서 상수로 선언하는 것이 바람직 하지만 final을 아직 배우지 않았기 때문에 언급하지 않았다)
  • 인스턴스를 생성할 필요가 없는 값을 클래스에 저장하고 싶은 경우
  • 값의 변경 사항을 모든 인스턴스가 공유해야 하는 경우

클래스 메소드

지금까지 클래스 변수에 대해서 알아봤다. 클래스 변수가 있다면 클래스 메소드도 있지 않을까? 물론 있다.

예제 Calculator은 인스턴스 변수 left와 right를 이용해서 합계(sum)과 평균(avg)을 계산한다. 생각해보면 굳이 인스턴스가 left와 right의 값을 항상 유지하고 있어야 할 이유는 없다. 합계나 평균을 구할 때마다 좌항과 우항의 값을 주는 방식으로 계산을 할 수도 있다. 아래 예제를 보자. (실행)

package org.opentutorials.javatutorials.classninstance;

class Calculator3{
 
    public static void sum(int left, int right){
		System.out.println(left+right);
	}
	
	public static void avg(int left, int right){
		System.out.println((left+right)/2);
	}
}

public class CalculatorDemo3 {
	
	public static void main(String[] args) {
		Calculator3.sum(10, 20);
		Calculator3.avg(10, 20);
		
		Calculator3.sum(20, 40);
		Calculator3.avg(20, 40);
	}

}

만약 메소드가 인스턴스 변수를 참조하지 않는다면 클래스 메소드를 사용해서 불필요한 인스턴스의 생성을 막을 수 있다.

클래스 메소드에 대해서 조금 더 알아보자. 아래 예제는 클래스와 인스턴스의 차이점을 보여주기 위한 예제다. 이 예제는 오류가 포함되어 있기 때문에 실행되지 않을 것이다. 예제의 내용을 살펴보기 전에 몇가지 원칙을 기억해 둔다면 이 예제를 이해하는 것이 조금 수월할 것이다.

  1. 인스턴스 메소드는 클래스 맴버에 접근 할 수 있다.
  2. 클래스 메소드는 인스턴스 맴버에 접근 할 수 없다.
    인스턴스 변수는 인스턴스가 만들어지면서 생성되는데, 클래스 메소드는 인스턴스가 생성되기 전에 만들어지기 때문에 클래스 메소드가 인스턴스 맴버에 접근하는 것은 존재하지 않는 인스턴스 변수에 접근하는 것과 같다.

위의 내용을 바탕으로 한줄 한줄 따져보자. (실행)

package org.opentutorials.javatutorials.classninstance;

class C1{
    static int static_variable = 1;
	int instance_variable = 2;
	static void static_static(){
		System.out.println(static_variable);
	}
	static void static_instance(){
		// 클래스 메소드에서는 인스턴스 변수에 접근 할 수 없다. 
		//System.out.println(instance_variable);
	}
	void instance_static(){
		// 인스턴스 메소드에서는 클래스 변수에 접근 할 수 있다.
		System.out.println(static_variable);
	}
	void instance_instance(){		 
		System.out.println(instance_variable);
	}
}
public class ClassMemberDemo {	
	public static void main(String[] args) {
		C1 c = new C1();
		// 인스턴스를 이용해서 정적 메소드에 접근 -> 성공
		// 인스턴스 메소드가 정적 변수에 접근 -> 성공
		c.static_static();
		// 인스턴스를 이용해서 정적 메소드에 접근 -> 성공
		// 정적 메소드가 인스턴스 변수에 접근 -> 실패
		c.static_instance();
		// 인스턴스를 이용해서 인스턴스 메소드에 접근 -> 성공
		// 인스턴스 메소드가 클래스 변수에 접근 -> 성공
		c.instance_static();
		// 인스턴스를 이용해서 인스턴스 메소드에 접근 -> 성공 
		// 인스턴스 메소드가 인스턴스 변수에 접근 -> 성공
		c.instance_instance();
		// 클래스를 이용해서 클래스 메소드에 접근 -> 성공
		// 클래스 메소드가 클래스 변수에 접근 -> 성공
		C1.static_static();
		// 클래스를 이용해서 클래스 메소드에 접근 -> 성공
		// 클래스 메소드가 인스턴스 변수에 접근 -> 실패
		C1.static_instance();
		// 클래스를 이용해서 인스턴스 메소드에 접근 -> 실패
		//C1.instance_static();
		// 클래스를 이용해서 인스턴스 메소드에 접근 -> 실패
		//C1.instance_instance();
	}

}

용어

인스턴스 변수와 클래스 변수는 아래와 같이 부르기도 한다.

  • 인스턴스 변수 -> Non-Static Field
  • 클래스 변수 -> Static Field

필드(field)라는 것은 클래스 전역에서 접근 할 수 있는 변수를 의미하는데 이에 대한 자세한 내용은 유효범위 수업에서 알아보겠다.

댓글

댓글 본문
작성자
비밀번호
  1. 한명
    25번쪠 // 인스턴스 메소드가 정적 변수에 접근 -> 성공<==이부분 오타인가요?
    클래스 메소드가 정적변수에 접근 성공 아닌가요,,,?
  2. 홍주호
    20190908 완료
  3. 다나가
    190830 - 수강완료~~~~
  4. doevery
    수강완료
  5. 지미츄
    감사합니다
  6. 다시시작
    답변 감사합니다.
    대화보기
    • 강민진
      static으로 안하게 되면 그 행을 수행할때 매번 정의를 해줍니다.
      static으로 하면 정의를 한번하고 다음번에는 따로 정의를 하지 않는데, 그래서 쓸데없는 행위를 하지 않죠.
      대화보기
      • 다시시작
        멤버 변수를 지정할때 꼭 Static 을 지정을 해줘야하는지요?
        그냥 static 없이 지정을 해도 불러와지는데
        차이점이 있는지 궁금합니다.
      • 감사합니다 :)
      • 얼그레이
        인스턴스 -> 클래스는 가능하지만 클래스 -> 인스턴스는 불가능하다! 이해될 듯 말 듯하네요 ㅎㅎ 감사합니다!
        190710
      • 아롱범
        요약 : 사용자 정의 데이터 타입인 클래스를 이용하여 인스턴스 생성 시 각 인스턴스 별로 고유한 값을 갖는, 상태(state)라고도 불리는 멤버 변수들이 생성되게 되는데, 이와는 별도로 1)인스턴스에 따라 변하지 않고 고정된 값을 갖거나, 2)인스턴스에 의해 만들어질 필요가 없거나, 3)여러 인스턴스들이 공유하는 것을 필요로 할 경우 인스턴스가 아닌 클래스에 의해 멤버 변수를 생성할 수 있는데 이를 클래스 멤버변수라 한다. 또한 메소드 역시 클래스에 의해 정의될 수 있으며 이를 클래스 메소드라 한다. 단, 클래스 메소드는 각 인스턴스들의 멤버 변수에 접근할 수 없다.
      • 이현정
        복습 완료 ㅜㅜㅜ
      • 무슨소리신지
        앙 너무어렵띵....
      • 지미츄
        감사합니당
      • 이현정
        2/4까지함.
      • 6/17시작
        6월 21일 완료?
      • 32) c.instance_static(); 의 경우 인스턴스메소드에서 클래스변수를 호출하는 것인데, 이것은 가능하다고 언급하엿으니까 이해를 햇읍니다.

        43) C1.instance_static(); 이거를 위의 식과 이해를 못하겟읍미다. ClassMemberDemo 클래스 이하에서

        C1 c = new C1()에 의해 인스턴스가 생성이되엇으니까 c.instance_static(); 은 가능한데,

        C1.instance_static()의 경우는 인스턴스가 생성되어 있는 식이 아니라는 뜻인가요?

        ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ
        그리고 이것과 별개로, 예를들면
        26) c.static_static() 의 경우 동영상에서는 클래스메소드에서 클래스변수를 접근하려고한다. 라고 말씀하셧는데
        //인스턴스를 이용해서 정적 메소드에 접근 -> 성공
        // 정적 메소드가 인스턴스 변수에 접근 -> 실패

        인스턴스에서 클래스메소드 접근하는거는 이해를 햇는데 정적메소드에서 인스턴스변수를 접근한다는 부분은 이해를 못햇읍미다.
        ㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡㅡ
        내가 잘못봣네 이해해슴
      • silver94
        감사히 잘봣습니다
      • 메서드 안에 선언하는 변수가 없으면 자동으로 클래스 변수를 찾습니다. 따라서 this를 선언하지 않아도 메서드 내부에서 선언되지 않은 변수를 선언한다면, 클래스 멤버를 가져올 수 있습니다.
        대화보기
        • yukiho3732@gmail.com
          감사합니다
        • 라또마니
          많이 어려워지네요~ 쭉 강의 듣고 한번 더 들어봐야겠어요
        • 김명우
          감사합니다.
        • 호두
          마지막 예제에서

          // 인스턴스를 이용해서 정적 메소드에 접근 -> 성공
          // 정적메소드가 정적 변수에 접근 -> 성공
          C1.static_static();

          주석을 이렇게 바꾸면 맞는거죠?
        • 호두
          저도 이렇게 생각하네요
          대화보기
          • j-graphy
            2019. 2. 7 학습 완료
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          • 권뚝기
            2018.11.05
          • Daydream
            20181018 완료 감사합니다.
          • 전민희
            2018.10.05 완료.
          • 1003완료
          • 1003완료
          • 0.04977653107603608
            이건 좀 어렵네
          • nerverstop
            29열 : c.static_instance(); 말씀하시는듯한데요

            [c.메소드명 ]으로 사용했기에 인스턴스 메소드라고 설명하신겁니다.

            static void static_instance(){ ... 를
            c.static void static_instance() 로 사용하면 인스턴스 메서드
            C1.static void static_instance() 로 사용하면 클래스메서드라고 설명하고 있네요

            ( static void static_instance(){ ...메서드에 static 이 있다고 하여 클래스메서드라고 하는것은 아닙니다)
            대화보기
            • 이지선
              2018.09.08 완료
            • 이준송
              만일 메소드함수로 넘겨받은 변수가 클래스의 멤버변수와 이름이 같을 경우를 가정해봅시다 .

              class oh{
              int good;
              int bad;

              void Example(int good, int bad) {
              this.good =good;
              this.bad = bad;
              }
              }

              이렇듯 Example 괄호안의 매개변수의 값과 클래스 멤버변수의 이름의 중복을 자바는 허용을 하고, 이 상황이 일어났을때 어느놈이 클래스의 멤버변수인지, 파라미터인지 판단을 해야합니다. 그것을 위해 this라는 예약어를 씁니다.

              더 깊고 자세한 이해를 위해선 c언어의 포인터 개념을 아시면 더 좋습니다.
              대화보기
              • 테드
                http://arabiannight.tistory.com......88\

                static 개념을 먼저 보는게 효율적일듯
              • 전하연
                감사합니다
              • 전민희
                완료
              • 오승룡
                이전과는 다른게 보이는데 this.left + this.right 이부분이요..

                저번과 똑같이 저는 left+right 했는데, 정상적으로 돌아가더라구요..

                sum 매소드 안에 수식 넣어줄 때 꼭 this.left+this.right를 넣어줘야 하는 이유가 있을까요?

                위에 인스턴스 매소드 정의할 때 인스턴스 변수로 this.left=left라고 했는데.. left가 곧 this.left 인게 아닌건가요?ㅠ

                정말 어렵네요..
              • 야부키죠
                이고잉님은 목소리가 너무 좋아서 강좌를 자꾸만 듣고 싶어지네요 강의할때 목소리도 참 중요한듯
              • 자연스럽게 개념을 뇌속에 넣어버리네요
                진짜 설명 완전잘해주세요 ㅠㅠ
                복습하면서 생활코딩 보는중인데
                다른 강의나 책은 밥이랑 반찬만 차려주는 느낌이면
                이 강의는 숟가락에 밥이랑 맛있는 반찬조합 올린다음 입속에까지 넣어주는 느낌입니다..
              • 완료
              • YJYH58
                마지막 코드에서
                24 // 인스턴스를 이용해서 정적 메소드에 접근 -> 성공
                25 // 인스턴스 메소드가 정적 변수에 접근 -> 성공
                26 c.static_static();
                이렇게 나와있는데
                c라는 인스턴스를 이용해서 정적 메소드(static_static)에 접근하는 건 이해가 됩니다.
                근데 그 다음 줄에서 인스턴스 메소드(?)가 정적 변수에 접근한다는 내용은
                정적 메소드(static_static)가 정적 변수(static_variable)에 접근한다고 수정되어야 하는게 아닌가요?
                제가 잘못 이해를 한건가요 ㅠ
              • 짜슥이
                Static에 대한 정확한 정의가 애매했는데 감사합니다 !
              • 이태호
                7/3
                4번 영상에서)
                1.인스턴스 메소드는 클래스 맴버에 접근 할 수 있다.
                2.클래스 메소드는 인스턴스 맴버에 접근 할 수 없다.
              • 멀캠A_Son
                완료
              • 동영
                감사합니다!

                18.06.24 3
              • mmiro
                후우 어렵네요 특히 마지막..;
                전 이렇게 기억하려구요,

                클래스메소드 = 모델하우스, 샘플옷..
                클래스변수 = 모델, 마네킹.....

                인스턴스메소드 = 실제집, 실제판매옷
                인스턴스변수 = 일반인, 실제이용자

                1. 인스턴스메소드는 클래스멤버에 접근할 수 있다
                = 실제 집에 모델이 들어와 살 수 있습니다. 실제 옷을 마네킹에게 얼마든지 입혀볼 수 있습니다

                2. 클래스메소드는 인스턴스멤버에 접근할 수 없다
                = 모델하우스에 일반인이 들어가 살면 안됩니다. 샘플 옷 (마네킹용 옷)은 일반인이 입어서는 안됩니다.
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