[Java] 클래스 멤버는 왜 인스턴스 멤버를 참조할 수 없을까?

Java/The Java

어썸오184 2020. 12. 30. 14:23

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클래스 멤버(스태틱 변수, 스태틱 메서드)는 인스턴스 멤버를 사용할 수 없습니다. 아래 예시를 보시죠

static 예약어가 사용된 클래스 멤버에서 인스턴스 메서드를 호출하거나 인스턴스 변수를 사용하려고하면 빨간줄이 그어지면서 컴파일 에러가 발생합니다.

반면 인스턴스 메서드에서 클래스 변수를 사용하거나 클래스 메서드를 호출하는데는 아무런 문제가 없죠.

왜 이런 일이 발생할까요? 이는 클래스 멤버와 인스턴스 멤버가 생성되는 시기와 관련이 있습니다.

우선 JVM의 메모리 구조를 살펴봅시다. JVM의 Runtime Data Area는 서로 다른 용도를 가진 영역으로 구분되어 있습니다.

그 중 메서드 영역, 호출 스택, 힙에 대해 살펴보겠습니다.

메서드 영역(method area)
- 프로그램 실행 중에 어떤 클래스를 만나게 되면, JVM은 해당 클래스의 바이트코드를 읽어서 클래스에 대한 정보를 이곳에 저장합니다. 이 때, 그 클래스의 클래스 변수도 이 영역에 함께 생성됩니다.
힙(heap)
- 인스턴스가 생성되는 공간입니다. 인스턴스가 생성될 때, 인스턴스에 대한 정보들은 이곳에 저장됩니다.
호출스택(call stack or execution stack)
- 호출스택은 메서드가 호출될 때, 메서드의 실행에 필요한 데이터를 위해 메모리 공간이 할당됩니다.. 이 메모리는 메서드가 실행되는 동안 지역변수들과 연산의 중간 결과 등을 저장하는데 사용됩니다. 메서드가 작업을 마치면 할당되었던 메모리 공간은 반환되어 비워집니다.

클래스 멤버는 클래스가 메모리에 로딩될 때 생성됩니다. 인스턴스 멤버는 인스턴스가 생성될 때, 메모리에 로딩되고 생성됩니다. 즉 이 둘은 메모리에 생성되는 시기와 장소가 다릅니다.

근데 잘 생각해보면, 인스턴스가 생성되는 시점에는 항상 클래스가 메모리에 로딩되어 있음이 보장됩니다. 클래스가 존재하지 않는데 그 클래스의 인스턴스를 생성할 수는 없죠.

하지만 클래스의 생성이 인스턴스의 존재를 보장하지는 않죠.

그러니 인스턴스 멤버는 클래스 멤버를 사용해도 아무런 문제가 없습니다. 이미 클래스는 존재하니까요!

하지만 클래스 멤버는 인스턴스 멤버를 사용할 수 없죠. 인스턴스가 존재하지 않을 수도 있으니까요.

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