스프링 입문을 위한 자바 객체지향의 원리와 이해3

지난 시간에 이어서 조금이라도 정리해보겠습니다.

 

03. 자바와 객체 지향

지난 정리에서 추상화를 통해 만든 클래스를 이용하여 객체를 만드는 부분까지 살펴보았습니다. 이렇게 객체를 만들면 T메모리에선 어떠한 변화가 일어날까요? 이 과정에서 지난 번에 쓰이지 않았던 Heap영역이 드디어 사용되게 됩니다. 한 번 살펴보겠습니다.

public class Dolphin {
	public String name;
    public int age;
    public int bodySize;
    
    public void swim() {
        System.out.println("돌고리가 수영을 한다");
    }
}

public class DolphinDriver {
    public static void main(String[] args) {
        Dolphin dolphin = new Dolphin();
        dolphin.name = "슈";
        dolphin.age = 3;
        dolphin.bodySize = 200;
        
        dolphin = null;
    }
}

이러한 클래스와 main문이 있다고 생각을 하고 T메모리의 변화를 하나씩 살펴보겠습니다.

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1. DolphinDriver를 실행하기 전 Static영역에서 java.lang을 비롯한 모든 클래스들이 배치됩니다. 아직 객체가 생성이 안 되었기 때문에 Static영역에 이름만 존재할 뿐 변수 저장 공간은 없습니다.
2. Dolphin dolphin을 실행하였을 때 모습입니다. Dolphin 객체에 대한 참조 변수 dolphin을 만들었습니다.
3. new Dolphin을 실행하였을 때 모습입니다. 드디어 Heap영역에 무언가 생겼는데요. 생성된 객체가 Heap 영역에 배치되었습니다.
4. Dolphin dolphin와 new Dolphin 사이의 대입문 =의 의미는 Dolphin 객체에 대한 주소(포인터)를 참조 변수 dolphin에게 할당한다는 뜻이므로 화살표로 가리키게 합니다.
5. 4~6줄에 걸쳐 객체 참조 변수 dolphin과 참조 연산자(.)를 이용하여 실제 Heap 상 객체에 접근하여 name, age, bodySize 속성에 값을 할당해줍니다.
6. 만약 객체 참조 변수에 null을 할당하면 어떻게 될까요? 이 경우 더 이상 힙 영역에 존재하는 dolphin객체를 참조하지 않습니다. 이렇게 되면 힙 영역에 아무한테도 참조해 주지 않는 Dolphine 객체가 존재하는데요. 어느 시점에 가비지 컬렉터(Garbage Collector)는 이것을 쓰레기로 인식하고 수거합니다.
7. 가비지 컬렉터에 수거되면 결국 힙 영역에는 아무것도 남아있지 않습니다.

 

클래스 멤버 vs 객체 멤버 = static 멤버 vs 인스턴스 멤버

클래스 멤버와 객체 멤버의 구분은 static예약어를 쓰느냐 안 쓰느냐로 구분을 할 수 있는데요. 그럼 어떨 때 클래스 멤버를 쓰고 객체 멤버를 쓸 수 있을까요? 우선 아래와 같은 상황을 생각해보겠습니다.

힙 영역에 3개의 객체가 들어있습니다. 3개의 객체의 속성을 들여다보면 bodySize가 모두 중복된 값임을 볼 수 있습니다. 이와같이 모든 객체가 중복된 값을 가지고 있을 경우 그 값을 클래스 멤버로 저장할 수 있습니다. 우선 bodySize를 static변수로 바꿉니다.(물론 bodySize를 클래스 변수로 쓰는 것은 좋지 않습니다. bodySize가 같은 건 우연일 가능성이 크기 때문이죠...)

public static int bodySize = 200;

그리고 T메모리는 다음과 같이 구성됩니다.

클래스 멤버 = static 멤버 = 정적 멤버 → 스태틱 영역

객체 멤버 = 인스턴스 멤버 → 힙 영역

지역 변수 → 스택 영역(스택 프레임 내부)

클래스 멤버는 static 키워드와 함께 사용되고 또 JVM이 종료될 때까지 Static영역에 상주하기 때문에 static(정적) 멤버라 하고, 객체 멤버는 클래스의 인스턴스¹이므로 인스턴스 멤버라 합니다. 정적 속성은 기본적으로 모든 객체가 같은 값을 가질 때 사용합니다.

정적 메서드에 대해서도 잠깐 생각해보면 객체 생성되지 않아도 사용할 수 있는 메서드입니다. 왜냐하면 JVM 구동 시 객체가 생성되기도 전에 Static영역에 배치되고 메모리가 할당되기 때문이죠. 그렇기 때문에 main() 메서드는 바로 실행되어야 한다는 점에서 static 메서드인 것입니다. 보통 유틸리티성 메서드가 정적 메서드입니다.

또 알아야할 것은 객체 멤버와 정적 멤버는 생성 시 0, 0.0, false, null 등으로 초기화가 되는데 지역변수는 초기화 없이 쓰레기 값을 가지게 됩니다. 그 이유는 객체 멤버와 정적 멤버는 공유하는 변수의 성격을 가지고 있지만 지역 변수는 그 지역에서만 사용하기 때문²입니다. 따라서 지역 변수는 그 지역 안에서 초기화해주는 것이 맞고 공유 성격을 가진 변수들은 기본값으로 초기화해주어 배려를 해주는 것입니다.

 

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1 사전적 의미로 "예, 사례, 일례"가 있습니다.↩

2 인스턴스 변수는 다수의 객체에서 공유하는 변수이고, 클래스 변수는 프로그램 어디서나 공유하는 변수라고 볼 수 있습니다.↩