[Java] 클래스 / 인스턴스 / 지역변수 쉽게 이해하기

Java

안녕하세요. 후니입니다.

이번 포스팅에서는 클래스 변수, 인스턴스 변수, 지역 변수에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

 

자바에서 변수는 클래스 변수, 인스턴스 변수, 지역 변수 총 세 종류가 있습니다.

세 종류의 변수들을 구분짓는 가장 중요한 요소는 ‘변수의 선언된 위치’입니다.

(앞으로 클래스, 인스턴스 변수를 통틀어 부를 때 멤버변수라고 부르겠습니다.)

멤버 변수를 제외한 나머지 변수들은 모두 지역 변수이며, 멤버변수 중 static이 붙은 것은 클래스 변수, 붙지 않은 것은 인스턴스 변수라고 합니다. 참 단순하죠?

 

아래의 코드를 보시면 Happy클래스 내부에 총 3개의 int형 변수가 선언되어 있습니다.

first와 second변수는 클래스 영역에 선언되어있으므로 멤버 변수입니다. 그 중 second 변수는 변수 명 앞에 static 키워드가 함께 선언되어 있으므로 클래스 변수이며 first는 인스턴스 변수입니다.

그리고 third는 메소드 내부에 선언되어 있으므로 지역변수입니다.

 

class Happy{
    int first; // 인스턴스 변수
    static int second; // 클래스 변수(static 변수, 공유 변수)
 
    void smile(){
        int third; // 지역 변수
    }
}

 

다음 사진<1.1>은 클래스, 인스턴스, 지역변수를 표로 나타낸 것입니다.

 

사진 <1.1> 클래스, 인스턴스, 지역변수 개념

 

인스턴스 변수

인스턴스 변수는 클래스 영역 내에 선언이 되고, 인스턴스를 생성할 때 만들어집니다.

그렇기 때문에 인스턴스 변수의 값을 읽어 오거나 저장하기 위해서는 먼저 인스턴스를 생성해야합니다.

인스턴스는 독립적인 저장공간을 가지므로 서로 다른 값을 가질 수 있습니다. 인스턴스마다 고유한 상태를 유지해야하는 속성의 경우, 인스턴스변수로 선언합니다.

 

클래스 변수

클래스 변수를 선언하는 방법은 인스턴스변수 앞에 static을 붙이기만 하면 됩니다.

인스턴스마다 독립적인 저장공간을 갖는 인스턴스 변수와는 달리, 클래스 변수는 모든 인스턴스가 공통된 저장공간(변수)을 공유하게 됩니다. 그래서 클래스 변수를 공유 변수(shared variable)라고도 부릅니다. 한 클래스의 모든 인스턴스들이 공통적인 값을 유지해야하는 속성의 경우, 클래스 변수로 선언해야 합니다.

인스턴스 변수는 인스턴스를 생성한 후에야 사용가능하지만, 클래스 변수는 인스턴스를 ㅅ애성하지 않고도 언제라도 바로 사용할 수 있다는 특징이 있으며, ‘클래스이름.클래스변수’와 같은 형식으로 사용할 수 있습니다.

클래스가 로딩될 때(클래스가 메모리에 올라갈 때) 생성되어 프로그램이 종료될 때 까지 유지되며, public을 앞에 붙이면 같은 프로그램 어디서나 접근할 수 있는 전역변수(global variable)의 성격을 갖습니다.

 

지역 변수

메소드 내에 선언되어 메소드 내에서만 사용 가능하며, 메소드가 종료되면 소멸되어 사용할 수 없습니다. for문이나 while문 같은 반복문 블록 내에 선언된 변수도 지역 변수이며 블록{}을 벗어나면 소멸되어 사용할 수 없게 됩니다.

 

다은은 예제입니다. 보고 따라해보세요.

 

public class Day01 {
    public static void main(String[] args) {    
        System.out.println("Ferrari width : "+Ferrari.width);
        System.out.println("Ferrari height : "+Ferrari.height);
        
        Ferrari spider = new Ferrari();
        spider.color = "red";
        spider.price = 100;
        
        Ferrari roma = new Ferrari();
        roma.color = "black";
        roma.price = 200;
        
        System.out.println("spider는 "+spider.color+","+spider.price+
                "원이며,크기는 "+spider.width+","+spider.height+"입니다.");
        System.out.println("roma는 "+roma.color+","+roma.price+
                "원이며,크기는 "+roma.width+","+roma.height+"입니다.");
        
        spider.width = 2000;
        spider.height = 1000;
        System.out.println("spider의 width와 height를 각각 2000, 1000으로 변경");
        System.out.println("spider는 "+spider.color+","+spider.price+
                "원이며,크기는 "+spider.width+","+spider.height+"입니다.");
        System.out.println("roma는 "+roma.color+","+roma.price+
                "원이며,크기는 "+roma.width+","+roma.height+"입니다.");
        
    }    
}
 
class Ferrari{
    String color; 
    int price;
    static int width = 1000;
    static int height = 500;
}

 

사진 <1.2> 실행 결과

 

각 Ferrari 인스턴스는 자신만의 색상과 가격을 유지하고 있어야 하므로 인스턴스 변수로 선언하였고

차의 폭(width)과 높이(height)는 모든 인스턴스가 공통적으로 같은 값을 유지해야하므로 클래스 변수로 선언했습니다.

- 코드 세 번째와 네 번째 줄을 보면 클래스변수인 width, height는 Ferrari클래스의 인스턴스를 생성하지 않고 '클래스이름.클래스변수'와 같은 방식으로 사용한 것처럼 직접 접근이 가능합니다.

- Ferrari인스턴스인 spider와 roma는 클래스 변수인 width와 height를 공유하기 때문에 spider의 width와 height를 변경하면 roma의 width와 height값도 바뀐 것과 같은 결과를 얻습니다.

- 클래스 변수를 사용할 때는 Ferrari.width와 같이 '클래스이름.클래스변수'의 형태로 하는 것이 좋습니다.

참조변수 spider,roma를 통해서도 클래스변수를 사용할 수 있지만 이렇게 하면 클래스 변수를 인스턴스 변수로 오해하기 쉽기 때문입니다.