Java | 정적 변수 vs 정적 메서드

목차

1. static이란 무엇인가
2. 정적 변수(Static Variable)
3. 정적 메서드(Static Method)
4. 실무 예제와 메모리 구조
5. 자주 하는 실수와 해결법

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1. static이란 무엇인가?

핵심 개념

static = 클래스 레벨에서 단 하나만 존재하는 공유 자원

Oracle 공식 문서에 따르면:

"Static members belong to the class instead of a specific instance"

 

 

java

public class CoffeeShop {
    // 인스턴스 변수 - 각 점포별로 다름
    private String branchName;
    private int dailySales;
    
    // static 변수 - 모든 점포가 공유
    private static String brandName = "스타벅스";
    private static int totalStores = 0;
    private static double coffeePrice = 4500;
}

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메모리 구조 시각화

JVM 메모리 구조
┌────────────────────────────────────┐
│         Method Area (Static)       │
│  ┌─────────────────────────────┐   │
│  │ brandName: "스타벅스"         │   │
│  │ totalStores: 3              │   │
│  │ coffeePrice: 4500           │   │
│  └─────────────────────────────┘   │
└────────────────────────────────────┘
                ↑ 공유
┌─────────────────────────────────────────┐
│                Heap Area                │
│  ┌──────────┐ ┌──────────┐ ┌──────────┐ │
│  │ 강남점     │ │ 판교점    │ │ 역삼점     │ │
│  │ sales:50 │ │ sales:30 │ │ sales:40 │ │
│  └──────────┘ └──────────┘ └──────────┘ │
└─────────────────────────────────────────┘

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2. 정적 변수 (Static Variable)

 

실무 예제: 쇼핑몰 배송 시스템

 

java

public class DeliveryService {
    // 인스턴스 변수 - 주문별로 다름
    private String orderId;
    private String address;
    private double weight;
    
    // static 변수 - 전체 시스템 공유
    private static double baseDeliveryFee = 3000;    // 기본 배송료
    private static int totalDeliveries = 0;          // 총 배송 건수
    private static boolean holidayMode = false;      // 공휴일 여부
    
    public DeliveryService(String orderId, String address, double weight) {
        this.orderId = orderId;
        this.address = address;
        this.weight = weight;
        totalDeliveries++;
    }
    
    // 배송료 계산 (인스턴스 메서드)
    public double calculateFee() {
        double fee = baseDeliveryFee;
        if (weight > 5.0) {
            fee += 1000;  // 5kg 초과 시 추가 요금
        }
        if (holidayMode) {
            fee += 2000;  // 공휴일 추가 요금
        }
        return fee;
    }
    
    // 공휴일 설정 (static 메서드)
    public static void setHolidayMode(boolean isHoliday) {
        holidayMode = isHoliday;
        if (isHoliday) {
            System.out.println("공휴일 모드 활성화 - 추가 요금 적용");
        }
    }
}

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3. 정적 메서드 (Static Method)

⚠️ 핵심 규칙

static 메서드는 인스턴스 변수/메서드에 접근 불가

 

 

java

public class Calculator {
    private int memory = 0;  // 인스턴스 변수
    
    // ❌ 잘못된 static 메서드
    public static void wrongMethod() {
        memory = 10;  // 컴파일 에러!
        // Cannot make a static reference to non-static field
    }
    
    // ✅ 올바른 static 메서드
    public static int add(int a, int b) {
        return a + b;  // 매개변수만 사용
    }
}

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왜 접근이 안 될까? 

시나리오: Calculator.add(5, 3) 호출

┌──────────────────────────┐
│   Static Method 실행      │
│                          │
│   "memory를 사용하라고?"    │
│         ↓                │
│   객체가 없는데?            │
│   누구의 memory?          │
│         ↓                │
│      에러 발생!            │
└──────────────────────────┘

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4. 실무 예제: API 요청 제한 시스템

java

public class ApiRateLimiter {
    // 인스턴스 변수 - 사용자별
    private String userId;
    private int userRequestCount;
    private long lastRequestTime;
    
    // static 변수 - 시스템 전체
    private static final int MAX_REQUESTS_PER_MINUTE = 60;
    private static int totalRequestsToday = 0;
    private static boolean maintenanceMode = false;
    
    public ApiRateLimiter(String userId) {
        this.userId = userId;
        this.userRequestCount = 0;
        this.lastRequestTime = System.currentTimeMillis();
    }
    
    // 인스턴스 메서드 - 개별 사용자 요청 처리
    public boolean makeRequest() {
        if (maintenanceMode) {
            System.out.println("시스템 점검 중");
            return false;
        }
        
        if (userRequestCount >= MAX_REQUESTS_PER_MINUTE) {
            System.out.println(userId + ": 요청 한도 초과");
            return false;
        }
        
        userRequestCount++;
        totalRequestsToday++;
        return true;
    }
    
    // static 메서드 - 시스템 관리
    public static void enableMaintenance() {
        maintenanceMode = true;
        System.out.println("점검 모드 활성화");
    }
    
    public static void showStatistics() {
        System.out.println("오늘 총 요청: " + totalRequestsToday);
        System.out.println("분당 제한: " + MAX_REQUESTS_PER_MINUTE);
    }
    
    // 사용 예시
    public static void main(String[] args) {
        ApiRateLimiter user1 = new ApiRateLimiter("user001");
        ApiRateLimiter user2 = new ApiRateLimiter("user002");
        
        user1.makeRequest();  // 개별 요청
        user2.makeRequest();  // 개별 요청
        
        ApiRateLimiter.showStatistics();  // 전체 통계
        ApiRateLimiter.enableMaintenance();  // 시스템 점검
    }
}

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메모리 상태 다이어그램

[Static 영역]
┌───────────────────────────────┐
│ MAX_REQUESTS: 60              │
│ totalRequestsToday: 2         │
│ maintenanceMode: false → true │
└───────────────────────────────┘
         ↑            ↑
    ┌────┴────┐  ┌────┴────┐
    │ user1   │  │ user2   │
    │ count:1 │  │ count:1 │
    └─────────┘  └─────────┘

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5. 자주 하는 실수와 해결법

❌ 실수 1: static 메서드에서 인스턴스 변수 접근

 

java

public class User {
    private String name;
    
    public static void printName() {
        System.out.println(name);  // 컴파일 에러!
    }
}

 

해결:

java

public static void printName(User user) {
    System.out.println(user.name);  // 객체를 매개변수로 받기
}

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❌ 실수 2: 개인정보를 static으로 선언

java

public class Account {
    static String password;  // 위험! 모든 계정이 같은 비밀번호
}

 

해결:

java

public class Account {
    private String password;  // 인스턴스 변수로 변경
    private static String passwordPolicy = "8자 이상";  // 정책은 static
}

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최종 정리표

특징	static 변수	static 메서드	인스턴스 변수	인스턴스 메서드
메모리 위치	Method Area	Method Area	Heap	Heap
생성 시점	클래스 로딩	클래스 로딩	new 할 때	new 할 때
개수	1개	1개	객체 수만큼	객체 수만큼
접근 방법	클래스명.변수	클래스명.메서드()	객체.변수	객체.메서드()
this 사용	❌	❌	⭕	⭕

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암기 할 것

static = 공유 = 클래스 소속 = 객체 없어도 OK
인스턴스 = 개별 = 객체 소속 = 객체 필요

static 메서드 → static만 접근 가능
인스턴스 메서드 → 모든 것 접근 가능

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참고 자료

• Oracle Java Documentation - Understanding Class Members
• Java Language Specification - Static Fields