[JAVA] 메서드(Method)

JAVA

목차

1. 선언 위치에 따른 변수의 종류

2. 자바 메서드

2-1. 메서드 구성요소

2-2. 메서드 흐름

2-3. 매개변수 유효성 검사

선언 위치에 따른 변수의 종류

자바에서는 클래스 안에 변수와 메서드가 존재하는데 이 안에서도 어느 영역에 선언을 해주느냐에 따라 종류가 달라지고 생성시기가 다르다.

Class Variables
{
    int iv;            // 인스턴스 변수
    static in cv;    // 클래스 변수 (static 변수, 공유 변수)
 
    void method()
    {
        int lv = 0;    // 지역변수
    }
}

위의 코드처럼 클래스를 생성해준 경우 각 변수들의 차이는 다음 표와 같다

변수의 종류	선언 위치	생성시기
클래스 변수	클래스영역	클래스가 메모리에 올라갈 때
인스턴스 변수		인스턴스가 생성되었을 때
지역 변수	메서드, 생성자, 초기화 블럭 내부 등	변수 선언문이 수행되었을 때

추가적으로 각각의 변수들이 JVM의 런타임 데이터 영역의 어디에 올라가는지 살펴보면

Runtime Data Area

런타임 데이터 영역은 크게 5가지로 되어있다

이 중 클래스 변수는 메서드 영역(Method Area)에 JVM이 메모리상에 올라갈 때 함께 올라가게 된다. 메서드 영역은 하나이고 모든 인스턴스가 공유하게 된다

인스턴스 변수는 힙(Heap)에 생성이 되고 인스턴스가 생성될 때 마다 함께 생성된다

Stack Frame

지역변수는 JVM Stack 안에 생성이 되는데 JVM을 공부할 때 정리했듯이 JVM Stack 안에는 메서드가 호출 될 때 스택프레임이 차곡차곡 쌓이게 되는데 그 스택프레임 안에 지역변수 배열(Local Variable Array) 부분에 위치된다. 지역변수 배열의 인덱스는 0부터 시작하는데 0은 메서드가 속한 클래스 인스턴스의 this 레퍼런스이고, 1부터는 메서드에 전달된 파라미터들이 저장되며, 메서드 파라미터 이후에는 메서드의 지역 변수들이 저장된다.

여기서 궁금한 점은 그럼 어떨 때 클래스 변수를 선언하고 어떤 경우에는 인스턴스 변수를 사용하냐인데

클래스 변수는 공유한다는 점에서 힌트를 받으면 공통적인 특성을 나타낼 때 선언해주고 인스턴스 변수는 각각 고유의 특성을 나타낼 때 선언해주면 된다

예를 들어 다음과 같이 카드가 있을 때 카드의 각 문양들은 인스턴스 변수로 선언하면 좋고 카드들의 공통적인 특성인 가로폭과 세로폭은 클래스 변수로 선언하는 것이 좋다 ( 물론 정답은 없다 )

자바 메서드(Method)

보통 프로그래밍 언어에서는 입력값을 받아 결과값을 반환하는 함수라는 것이 존재하는데 자바에서는 클래스 밖에 존재하는것이 불가능 하기 때문에 클래스 내에 함수가 존재 한다. 이 클래스 내의 함수를 메서드(Method)라고 부른다.

( 참고 - 파이썬과 같이 함수와 메서드가 공존하는 경우에는 그 명칭을 구분해서 부름. 자바의 경우는 메서드가 정확한 명칭 )

메서드를 사용하기 위해선 우선 그 메서드를 만들어 주어야 한다.

코딩을 하다가 반복적으로 등장하는 코드가 있다면 그 코드를 메서드로 만들어주고 사용하는 편이 좋다 ( 물론 상황에 따라 다르다 )

자바에선 기본적으로 제공해주는 메서드(자바 API)가 있고 그 활용도 또한 높다. 내가 만들지 않은 메서드이지만 입력값으로 어떤 인자가 필요하고 결과값으로 어떤 값이 반환되는지만 알면 우리는 해당 메서드를 사용할 수 있다. 이러한 특성을 보고 메서드를 블랙박스라고도 부른다.

메서드의 장점은 자바 API를 경험한 것 처럼 높은 재사용성이 있다. 또한 위에서 언급했듯이 중복된 코드의 제거도 장점이다. 중복된 코드의 장점에서 더 나아가면 유지보수의 용이성도 볼 수 있다. 중복된 코드가 많으면 해당 로직을 수정할 때 모든 코드를 수정해야 하지만 하나의 메서드로 만들어두면 해당 메서드만 수정하면 되기 때문에 유지보수 관리도 쉽고 오류 발생 가능성도 낮출 수 있다.

메서드 구성 요소

메서드 선언 및 구현

메서드의 구성 요소

1. 선언부 (반환타입, 메서드이름, 매개변수)

2. 구현부 (수행 문장, return문)

메서드는 선언부와 구현부로 나누어져 있는데 선언부에는 반환 타입, 메서드 이름, 매개변수 선언이 들어간다. 매개변수는 필요한 만큼 선언할 수 있고 각 변수 간의 구분은 쉼표(,)를 사용한다.

매개변수 선언 시 주의할 점은 일반 변수와는 달리 타입이 같아도 변수의 타입을 생략 할 수 없다.

void print (int x, int y)    {}    // OK
 
void print (int x, y)     {}    // 에러, 매개변수 y의 타입이 없다.

(메서드의 이름은 기능을 쉽게 알 수 있도록 함축적이면서 의미있는 이름으로 짓도록 노력해야한다.)

구현부에는 메서드를 호출했을 때 수행될 코드와 return문이 들어간다. 모든 메서드는 하나의 return문이 존재해야 하는데 반환타입이 void인 경우에는 return문이 없어도 문제가 없는데 이는 return문을 작성해주지 않으면 컴파일러가 자동으로 return; 을 추가해주기 때문이다.

** return값의 타입은 반환타입과 일치하거나 적어도 자동 형변환이 가능한 것이어야 한다

(참고 - 배열, 인스턴스 이용하면 둘 이상의 값을 반환하는 것과 같은 효과를 얻을 수 있다) 

void printAdd (int x, int y)    {
    int result = x + y;
    System.out.println(result);
}
 
void printMultiply (int x, int y)     {
    int result = x * y;
    System.out.println(result);
}

메서드에서 제대로 이해하면 좋은 것이 바로 지역변수 개념인데 위에 정의된 두 메서드에서 선언된 지역변수는 x, y, result로 같은 이름이지만 문제없다. 왜냐하면 이름만 같을 뿐 서로 다른 공간에 존재하는 다른 변수이기 때문이다. 메서드는 하나의 스택프레임으로 볼 수 있는데 각 메서드들은 각자의 스택프레임으로 구성되어 있기 때문에 서로 다른 공간이라고 보면 된다.

메서드 흐름

메서드가 호출되면 지금까지 실행되던 메서드는 잠시 멈추고 호출된 메서드의 코드들이 실행된다. 호출된 메서드의 작업이 모두 끝나면 다시 호출한 메서드로 돌아와 이후의 코드를 실행한다.

메서드 흐름

1. 메서드 add 호출. 호출 시 지정한 1L과 2L이 메서드 add의 매개변수 a, b에 각각 복사된다.

* 메서드 add의 매개변수 타입이 long이므로 long 또는 long으로 자동 형변환이 가능한 값을 전달해야함

2. 메서드 add의 구현부 코드가 수행된다

3. 모든 문장이 실행되거나 return문 만나면 호출한 메서드로 되돌아와서 이후 문장을 수행한다.

* 반환값을 저장하는 value역시 반환타입과 같거나 자동 형변환되어 저장될 수 있는 타입이어야함

매개변수 유효성 검사

메서드의 구현부를 작성할 때, 제일 먼저 해야할 작업이 바로 매개변수의 값이 적절한지 확인하는 작업이다. '호출하는 쪽에서 알아서 적절한 값을 넘겨주겠지' 라는 생각을 버려야만 한다. 타입만 맞으면 어떤 값도 매개변수를 통해 넘어올 수 있기 때문에 가능한 모든 경우의 수에 대해 고민하고 그에 대비한 코드를 작성해야한다. 적절하지 않은 값이 들어왔을 때 매개변수의 값을 보정하던가, 보정이 불가능하다면 중단시키고 호출한 문장으로 되돌려보내야한다. 간과하기 쉽지만 중요한 부분이다.

 참고서적 : Java의 정석 3rd Edtion

참고자료 : http://steady-snail.tistory.com/67?category=780927