[Java] 변수, 메서드

선언위치에 따른 변수의 종류

변수의 종류	선언 위치	생성 시기
클래스 변수	클래스 영역	클래스가 메모리에 올라갈 때
인스턴스 변수		인스턴스가 생성되었을 때
지역 변수	클래스 영역 이외의 영역  (메서드, 생성자, 초기화 블럭 내부)	변수 선언문이 수행되었을 때

1. 인스턴스 변수

• 클래스 영역에 선언되며, 클래스의 인스턴스를 생성할 때 만들어진다. 
• 이 때문에 인스턴스 변수의 값을 읽어 오거나 저장하기 위해서는 먼저 인스턴스를 생성해야 한다. 
• 인스턴스는 독립적인 저장공간을 가지므로 서로 다른 값을 가질 수 있다.

2. 클래스 변수

• 인스턴스 변수 앞에 static을 붙이기만 하면 된다. 
• 인스턴스 변수와는 달리, 모든 인스턴스가 공통된 저장공간(변수)을 공유한다.
• 인스턴스를 생성하지 않고도 언제라도 바로 사용할 수 있으며, '클래스이름.클래스변수'와 같은 형식으로 사용한다.
• 클래스가 메모리에 로딩될 때 생성되어 프로그램이 종료될 때까지 유지된다.
• public을 붙이면 같은 프로그램 내에서 어디서나 접근할 수 있는 전역변수의 성격을 가진다.

3. 지역 변수

• 메서드 내에 선언되어 메서드 내에서만 사용 가능하며, 메서드가 종료되면 소멸되어 사용할 수 없게 된다. 
• { } 블럭 내에 선언된 지역 변수는, 선언된 블럭 { } 내에서만 사용 가능하며, 블럭을 벗어나면 소멸되어 사용할 수 없다.

클래스 변수와 인스턴스 변수

class Card {
    String kind;    // 무늬
    int number;        // 숫자
 
    static int width = 100;     // 폭
    static int height = 250;    // 높이
}

각 Card 인스턴스는 자신만의 무늬와 숫자를 유지하고 있어야 하므로 인스턴스 변수로 선언하였고,

각 카드의 폭과 높이는 모든 인스턴스가 공통적으로 같은 값을 유지해야 하므로 클래스 변수로 선언하였다.

System.out.println("Card.width = " + Card.width);
System.out.println("Card.height = " + Card.height);

클래스 변수를 사용할 때는 다음과 같이 '클래스이름.클래스변수'의 형태로 하는 것이 가능하다.

Card c1 = new Card();
cl.kind = "Heart";
cl.number = 7;

인스턴스 변수의 경우에는 인스턴스를 생성한 후에 변수를 사용할 수 있다.

메서드

특정 작업을 수행하는 일련의 문장들을 하나로 묶은 것.

※ 특징

1. 높은 재사용성

2. 중복된 코드의 제거

3. 프로그램의 구조화

JVM의 메모리 구조

기본형 매개변수와 참조형 매개변수

기본형 매개변수	참조형 매개변수
- 변수의 값을 읽기만 할 수 있다. (read only)  - 매개변수의 타입이 기본형일 때는 기본형 값이 복사된다.	- 변수의 값을 읽고 변경할 수 있다. (read & write)  - 매개변수의 타입이 참조형일 때는 인스턴스의 주소가 복사된다.

클래스 메서드와 인스턴스 메서드

인스턴스 메서드는 인스턴스 변수와 관련된 작업을 하는, 즉 메서드의 작업을 수행하는데 인스턴스 변수를 필요로하는 메서드이다. 인스턴스 변수는 인스턴스를 생성해야만 만들어지므로 인스턴스 메서드 역시 인스턴스를 생성해야만 호출할 수 있다.

반면, 메서드 중에서 인스턴스와 관계없는 메서드를 클래스 메서드로 정의한다. 

1. 클래스를 설계할 때, 멤버변수 중 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. 클래스 변수는 인스턴스를 생성하지 않아도 사용할 수 있다.

- static이 붙은 변수는 클래스가 메모리에 올라갈 때 이미 자동적으로 생성되기 때문이다.

3. 클래스 메서드는 인스턴스 변수를 사용할 수 있다.

- 인스턴스 변수는 인스턴스가 반드시 존재해야만 사용할 수 있지만, 클래스 메서드는 인스턴스 생성없이 호출 가능하므로 클래스 메서드가 

   호출되었을 때 인스턴스가 존재하지 않을 수도 있다. 때문에 클래스 메서드에서 인스턴스 변수의 사용은 금지된다. 

   반면에 인스턴스 변수나 인스턴스 메서드에서는 static이 붙은 멤버들을 사용하는 것이 언제나 가능하다. 인스턴스 변수가 존재한다는 것은

   static변수가 이미 메모리에 존재한다는 것을 의미하기 때문이다.

4. 메서드 내에서 인스턴스 변수를 사용하지 않는다면, static을 붙이는 것을 고려한다.

- 메서드의 작업 내용 중에서 인스턴스 변수를 필요로 한다면, static을 붙일 수 없다. 반대로 인스턴스 변수를 필요로 하지 않는다면 static을 

  붙여 메서드의 호출 시간이 짧아져 성능이 향상시킬 수 있다. static을 안 붙인 메서드는 실행 시 호출되어야 할 메서드를 찾는 과정이 

  추가적으로 필요하기 때문에 시간이 더 걸린다.

같은 클래스에 속한 멤버들 간에는 별도의 인스턴스를 생성하지 않고도 서로 참조 또는 호출이 가능하다.

단, 클래스 멤버가 인스턴스 멤버를 참조 또는 호출하고자 하는 경우에는 인스턴스를 생성해야 한다.

그 이유는 인스턴스 멤버가 존재하는 시점에 클래스 멤버는 항상 존재하지만, 클래스 멤버가 존재하는 시점에 인스턴스 멤버가 존재하지 않을 수도 있기 때문이다.