[Java] Final과 Static

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Java의 final과 static 키워드

Java에서 final과 static 키워드는 코드의 불변성과 정적 특성을 나타내며, 객체 지향 프로그래밍에서 중요한 역할을 한다.

이 포스팅에서는 이 두 키워드의 의미, 사용 방법 그리고 추가로 정적 메서드와 정적 클래스의 차이를 중심으로 정리할 예정이다.

Fianl: 고정 - 수정 불가능

Final Field : 값이 변하지 않는다.

• final 필드는 초기화된 후 값이 변경될 수 없는 상수이다. (JavaScript의 const) 이 값은 생성자나 필드 초기화 시에만 설정될 수 있으며, 그 이후에는 수정이 불가능하다,.
• 참조 타입의 경우에는 객체의 참조 주소는 변경할 수 없지만, 객체 내부 값은 변경할 수 있다.

예시 코드

final int[] FINAL_ARRAY = new int[]{1, 2, 3};
FINAL_ARRAY[0] = 10; // 내부 값은 변경 가능
// 결과: [10, 2, 3]

• 사용 시기
  • 변하지 않는 상수 값을 정의할 때 유용한다. 예를 들어, final doucle PI = 3.14159; 처럼 수학적 상수를 정의하는 경우에 자주 사용한다.

Final Method: 상속 시 Override 불가

• final 메서드는 서브클래스에서 재정의(Override)할 수 없다. 이 메서드의 구현이 변경되면 안되는 경우에만 사용한다.

예시 코드

class Parent {
    public final void display() {
        System.out.println("This is a final method");
    }
}

class Child extends Parent {
    // display() 메서드는 재정의할 수 없음
}

• 사용시기
  • 특정 메서드가 상속받은 클래스에서 재정의될 수 없도록 하고 싶을 때 사용한다. 핵심 로직을 보호하고, 의도치 않은 동작 변경을 방지할 수 있다.

Final 클래스: 상속 불가

• final 클래스는 상속할 수 없는 클래스이다. 즉, 다른 클래스에서 extends 키워드를 사용하여 확장할 수 없다.

final class Animal {
	// 이 클래스는 상속할 수 없다.
}
class Cat extends Animal { // 오류 발생
}

 

• 사용시기
  • 상속보다는 합성으로 사용한다. → 디자인 패턴 원칙: "상속보다는 합성" - 상속은 잃는 것이 많다.

예시 코드(상속: Inheritance)

class Animal {
	public void hello() { // hello 로직이 바뀌었을 경우에 다른 Puppy 등의 객체에 영향을 준다 : 시부모님의 영향력

	}
	public void world() { // Cat 에서 밖으로 노출 : 부모의 빚

	}
}
// Inheritance
class Cat extends Animal {

	public void cat() {
		this.hello();
	}
}

 

예시 코드(합성: Composition)

class CAnimal implements IAnimal {
	public void hello() {

	}
}
class BAnimal implements IAnimal {
	public void hello() {

	}
}
// Composition
class CCat {
// 	private CAnimal cAnimal = new CAnimal();
	private IAnimal cAnimal = new BAnimal();

	public void cat() {
		cAnimal.hello();
	}
}

 

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Static: 인스턴스화 없이 사용 가능

Static 필드

• static 필드는 속한 클래스에 모든 인스턴스가 공유한다. 객체에 귀속되지 않기 때문에 내부 사용 시 this를 할 수 없다.

예시 코드

public class Example {
    public static int count = 0;
}

• 사용 시기
  • 클래스에 속하는 공유 데이터를 나타낼 때 사용된다. 예를 들어, 유틸리티 클래스의 상수나 어플리케이션에서 공유 자원을 관리할 때 유용하다.

Static 메서드

• static 메서드는 인스턴스화 없이 호출할 수 있는 메서드이다. 이는 객체의 상태와 상관없이 동작하는 로직을 구현할 때 사용된다.

예시 코드

public class MathUtils {
    public static int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
}

// 호출 예시
int result = MathUtils.add(5, 3);

• 사용 시기
  • 객체 상태와 무관한 작업을 수행할 때 사용한다. 예를들어, 수학적 계산, 데이터 변환 등의 작업을 할때 적합한다.

Static 클래스 (중첩 클래스)

• 정적 중첩 클래스(static nested class)는 외부 클래스의 인스턴스 없이 사용할 수 있는 클래스다.
• 일반적으로 내부 클래스는 외부 클래스와 강하게 결합되어 있지만, 정적 클래스는 독립적으로 동작한다.

예시 코드

public class OuterClass {
	static class NestedStaticClass {
    	public void printMessage() {
        	System.out.println("Static Nested Class");
        }
    
    }
}

// 호출 예시
OuterClass.NestedStaticClass nestedObject = new OuterClass.NestedStaticClass();
netstedObject.printMessage();

• 사용 시기
  • 외부 클래스의 인스턴스에 의존하지 않은 기능을 구현할 때 사용한다. 주로 유틸리티 클래스나 특정 로직을 독립적으로 구현할 때 적합한다.

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정적 메서드와 정적 클래스의 차이

정적 메서드:

• 정적 메서드는 클래스의 인스턴스화 없이 클래스 레벨에서 호출할 수 있는 함수이다.
• 주 기능: 객체 상태와는 무관한 독립적인 작업을 수행한다. 예를 들어, 수학 계산, 문자열 조작, 데이터를 변환하는 기능 등이 있다.

예시 코드

public class Utility {
	public static int calculatedSum(int a, int b) {
    	return a + b;
    }
}

• 특징:
  • 클래스에 속한 메서드로, 인스턴스를 생성하지 않고도 호출이 가능하다.
  • 객체 상태에 접근할 수 없으며, 클래스 레벨의 작업만 처리할 수 있다.

정적 클래스:

• 정적 클래스는 외부 클래스의 인스턴스와 관계없이 독립적으로 존재할 수 있는 중첩 클래스이다.
• 주 기능: 외부 클래스와 독립적으로 동작하는 로직을 구현하거나, 외부 클래스의 부속 기능을 제공할 수 있다.

예시 코드

public class OuterClass {
	static class NestedStaticClass {
    	public void printMessage() {
        	System.out.println("Static Nested Class");
        }
    }
}

• 특징:
  • 외부 클래스와의 관계 없이 독립적으로 사용할 수 있다.
  • 외부 클래스의 인스턴스 없이도 중첩 클래스를 사용할 수 있으며, 주로 외부 클래스와의 의존성이 없는 부속 기능을 구현할 때 사용한다.

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ℹ️ 참고

[ASAC 6기 강의자료]