10-3.상수 멤버

10-3-1.상수 필드

일반 필드는 변수여서 실행중에 언제든지 값을 바꿀 수 있다. 이에 비해 final 지정자를 붙인 상수 필드는 한 번 값이 정해지면 변경할 수 없다. 실행중에는 값을 변경할 수 없어 생성자에서 반드시 초기화해야 한다. 다음 예제를 보자.

 

final

class Notebook {

     final String CPU;

     int memory;

     int storage;

    

     Notebook(String CPU, int memory, int storage) {

          this.CPU = CPU;

          this.memory = memory;

          this.storage = storage;

     }

    

     void upgrade(int memory, int storage) {

          this.memory = memory;

          this.storage = storage;

          // this.CPU = "Super Strong 16 Core 8.5GHz";

     }

    

     void printSpec() {

          System.out.print("CPU = " + CPU);

          System.out.print(" ,Memory = " + memory);

          System.out.println(" ,Storage = " + storage);

     }

}

 

class JavaTest {

     public static void main(String[] args) {

          Notebook Sens = new Notebook("Intel Core i7", 4, 500);

          Notebook XNote = new Notebook("AMD 라이젠", 2, 320);

          Sens.printSpec();

          XNote.printSpec();

          Sens.upgrade(8,750);

          Sens.printSpec();

     }

}

실행결과

CPU = Intel Core i7 ,Memory = 4 ,Storage = 500

CPU = AMD 라이젠 ,Memory = 2 ,Storage = 320

CPU = Intel Core i7 ,Memory = 8 ,Storage = 750

 

Notebook 클래스는 노트북을 표현하며 CPU와 메모리, 저장 장치로 구성된다. 노트북은 처음 만들 때 주요 사양이 결정된다. 메모리와 저장 장치는 출고 후에도 업그레이드할 수 있지만 CPU는 교체 불가능한 부품이다. 그래서 CPU 필드에 final 지정자를 붙여 상수임을 명시했으며 상수 필드는 관습적으로 전부 대문자로 작성한다.

상수 필드라고 해서 모든 객체가 다 같은 값을 가지는 것은 아니다. 그래서 클래스 선언문에 명시적으로 초기화하지 않았으며 생성자에서 개별 객체마다 초기화한다. 즉, CPU 필드는 한 번 정해지면 바꿀 수 없지만 인스턴스별로 다른 값을 가질 수는 있다. main에서 두 대의 노트북 객체를 생성하고 업그레이드도 해 보았다.

Sens 노트북은 생성 후에 upgrade 메서드로 메모리와 저장 장치를 바꾸었다. 그러나 상수로 선언된 CPU는 일단 출고되면 변경할 수 없다. upgrade의 마지막 줄에 작성된 코드의 주석을 풀면 에러로 처리된다. 아무리 돈이 많아도 최신 CPU로 교체할 수 없으며 정 바꾸고 싶으면 노트북을 새로 사는 수밖에 없다. 즉, 객체를 새로 만들어야 한다.

10-3-2.정적 상수 필드

CPU 필드는 비록 상수지만 인스턴스별로 다른 값을 가질 수 있으며 그래서 객체에 소속된다. 이에 비해 모든 객체가 같은 값을 가지는 필드는 클래스에 소속되는 것이 좋으며 이럴 때 static 지정자를 붙인다. 정적 상수로 선언하면 클래스에 딱 하나의 값만 존재하며 모든 객체가 이 값을 공유한다. 선언할 때 명시적으로 초기화하여 생성 이전에 초기화한다.

 

staticfinal

class Notebook {

     final String CPU;

     int memory;

     int storage;

     static final long GIGA = 1073741824L;

    

     Notebook(String CPU, int memory, int storage) {

          this.CPU = CPU;

          this.memory = memory;

          this.storage = storage;

     }

    

     void upgrade(int memory, int storage) {

          this.memory = memory;

          this.storage = storage;

          // this.CPU = "Super Strong 16 Core 8.5GHz";

     }

    

     void printSpec() {

          System.out.print("CPU = " + CPU);

          System.out.print(" ,Memory = " + memory * GIGA + "바이트");

          System.out.println(" ,Storage = " + storage * GIGA + "바이트");

     }

}

 

class JavaTest {

     public static void main(String[] args) {

          Notebook Sens = new Notebook("Intel Core i7", 4, 500);

          Notebook XNote = new Notebook("AMD 라이젠", 2, 320);

          Sens.printSpec();

          XNote.printSpec();

     }

}

실행결과

CPU = Intel Core i7 ,Memory = 4294967296바이트 ,Storage = 536870912000바이트

CPU = AMD 라이젠 ,Memory = 2147483648바이트 ,Storage = 343597383680바이트

 

용량을 바이트 단위로 표시하기 위해 GIGA라는 상수를 선언했다. 기가는 2의 30승이며 10억이라는 큰 값이다. GIGA 자체는 정수형의 범위에 포함되지만 다른 값과 곱해지면 범위를 넘어 설 수 있어 long형으로 선언했다. printSpec에서 용량에 GIGA를 곱해 출력한다. 수식내에서 직접 1073741824L 리터럴을 사용해도 상관없지만 상수를 쓰면 읽기 편하고 코드 관리도 쉽다.

GIGA 용량은 노트북별로 다르지 않아 객체마다 이 필드를 둘 필요가 없다. 그래서 static으로 선언하여 클래스에 두었다. 각 객체별로 따로 존재하는 CPU 필드와 상수라는 면에서 같지만 클래스에 딱 하나만 있고 모든 객체가 공유한다는 점이 다르다.

정적 상수는 객체와 무관하므로 생성자에서 초기화할 수 없다. 반드시 클래스 선언문에 명시적으로 초기화해야 한다. 그렇지 않으면 의미있는 값으로 초기화할 기회가 없다. 또는 정적 초기화 블록을 사용하는데 이 경우 더 복잡한 초기화도 가능하다.

 

static final long GIGA;

static {

     GIGA = 1073741824L;

}

 

두 종류의 상수는 실행중에 값을 변경할 수 없다는 점만 같고 나머지 특성은 달라 용도에 맞게 사용해야 한다.

 

지정자

소속

초기화

특징

final

객체

생성자

객체마다 다른 값을 가진다.

static final

클래스

명시적 초기화

모든 객체가 공유한다.

 

만약 다른 클래스에서 GIGA 상수를 사용할 수 있도록 외부로 공개하고 싶다면 public 지정자도 붙인다.

 

public static final long GIGA = 1073741824L;

 

자바 라이브러리에 이런 식으로 선언된 상수가 많다. 원주율값인 Math.PI도 같은 형식으로 3.141592653589793으로 정의되어 있어 원주율이 필요할 때 누구나 언제든 사용할 수 있다.

앞 절에서 Bus 클래스를 만들면서 기본 요금 500원을 리터럴로 바로 사용했는데 이는 바람직하지 못한 방법이다. 기본 요금은 여러 번 사용되니 상수로 정의하여 가독성을 높이는 것이 좋다. 모든 버스에서 기본 요금은 같으므로 정적 상수 필드로 선언하는 것이 가장 이상적이다.

 

class Bus {

     static Station[] arInfo;

     final static int BASIC_FARE = 500;

     ....

     void printFare(int from, int to) {

          int fare = BASIC_FARE;

     ....

 

final 키워드는 필드 뿐만 아니라 메서드나 클래스에도 적용할 수 있다. 다음 장에서 상속까지 알아본 후 다시 연구해 보자.

연습 문제

1. 액세스 지정자가 아닌 것은?

① private ② final ③ public ④ protected

 

2. 멤버값을 변경하는 세터(Setter)의 역할이 아닌 것은?

① 숨겨진 필드의 값을 대신 변경한다.

② 조건에 맞지 않는 값은 거부한다.

③ 멤버값 변경에 따른 부효과를 처리한다.

④ 여러 가지 멤버의 값을 조합하여 리턴한다.

 

3. 캡슐화의 목적이 아닌 것은?

① 사용 편의성 향상

② 안정성 향상

③ 성능 향상

④ 개선 용이성 향상

 

4. 인스턴스 멤버에 대한 설명을 옳은 것은?

① 필드는 모든 객체가 공유한다.

② 메서드는 각 객체별로 따로 가진다.

③ 필드는 객체가 생성될 때마다 별도의 메모리를 할당받는다.

④ 한쪽 객체의 필드를 변경하면 다른 객체도 영향을 받는다.

 

5 메서드내에서 객체 자신을 칭하는 키워드는 (    )이며 이 키워드로 자신의 멤버를 참조한다.

6. 정적 필드의 특성이 아닌 것은?

① 객체를 하나 이상 생성해야 참조할 수 있다.

② 클래스에 소속되며 모든 객체가 공유한다.

③ 클래스명.필드의 방식으로 참조한다.

④ 생성자 호출 이전에도 참조할 수 있다.

 

7. 정적 메서드에서 참조 또는 호출 가능한 것은?

① 인스턴스 필드 ② 정적 필드 ③ 생성자 ④ 정적 초기화 블록

 

8. main 메서드의 완전한 원형을 써라

 

9. 모든 객체가 공유하며 더 이상 변경할 수 없는 필드의 속성으로 적당한 것은?

① static

② final

③ private final

④ static final