Java에서 자주 마주치는 static 키워드, 정확히 어떤 역할을 하고 어떻게 동작할까요? 이번 포스트에서는 static 키워드의 메모리 구조, 특징, 사용 예시까지 한 번에 정리해 드립니다.
✅ static이란?
static은 클래스 로딩 시 메모리에 한번만 할당되고, 프로그램이 종료될 때까지 공유되고 유지되는 자원입니다.
객체를 생성하지 않아도 클래스명으로 직접 접근할 수 있다는 것이 특징입니다.
🧠 static의 메모리 구조
구분메모리 영역설명
클래스 자체
Method Area (static 영역)
클래스 정보 로드
new 생성 객체
Heap 영역
Garbage Collector 관리 대상
static 변수/메서드
Method Area (static 영역)
프로그램 종료 시까지 유지
🔸 static은 GC의 대상이 아니며, 모든 인스턴스가 공유합니다.
📌 static 변수/메소드 특징
클래스 변수 (모든 객체가 공통으로 사용)
객체 생성 없이도 사용 가능 (클래스명.변수, 클래스명.메서드)
자주 사용하면 메모리 누수 위험 존재 (GC가 해제하지 않음)
✅ Java 코드 예시
public class Calculator {
public static String calName = "myBoard";
public static int add(int x, int y) {
return x + y;
}
public int min(int x, int y) {
return x - y;
}
}
☑ 사용 예시
Calculator.add(5, 1); // ✅ 객체 없이 사용 가능
Calculator.min(5, 1); // ❌ 오류 (static 아님)
Calculator cal = new Calculator();
cal.add(5, 1); // 가능은 하지만 ❗비권장
cal.min(5, 1); // 정상 사용
컨트롤러를 지정하기 위한 어노테이션은 @Controller @RestController가 있다. 두 어노테이션의 차이 점은 HTTP Response Body가 생성되는 방식이다.
● @Controller
- Controller로 View 반환하기
전통적인 Sprinv MVC의 컨트롤러인 @Controller는 주로 View를 반환하기 위해 사용한다. 아래와 같은 과정을 통해 Spring MVC Container는 Client의 요청으로부터 View를 반환한다.
Controller View Data 반환
Client는 URI 형식으로 웹 서비스에 요청을 보낸다.
DispatcherServlet이 요청을 위임할 HandlerMapping을 찾는다.
HandlerMapping을 통해 요청을 Controller로 위임한다.
Controller는 요청 처리후 ViewName을 반환한다.
DispatcherServlet은 ViewResolver를 통해 ViewName에 해당하는 View를 찾아 사용자에게 반환한다.
Controller가 반환한 뷰의 이름으로부터 View를 렌터딜하기 위해서는 ViewResolver가 사용되며, ViewResolver 설정에 맞게 View를 찾아 렌더링 한다.
- Controller로 Data 반환하기
바로 Data를 반환해야 하는 경우도 있다. 컨트롤러에서는 데이터를 반환하기 위해 @ResponseBody 어노테이션을 활용해 주어야 한다. 이를 통해 Controller도 JSON 형태로 데이터를 반환 할 수 있다.
Controller JSON Data 반환
Client는 URI 형식으로 웹 서비스에 요청을 보낸다.
DispatcherServlet이 요청을 위임할 HandlerMapping을 찾는다.
HandlerMapping을 통해 요청을 Controller로 위임한다.
Controller는 요청을 처리한 후에 객체를 반환한다.
반환되는 객체는 Json으로 Serialize되어 사용자에게 반환된다.
컨트롤러를 통해 객체를 반환할 경우 일반적으로 ResponseEntity로 감싸서 반환한다. 그리고 객체를 반환하기 위해선 viewResolver 대신 HttpMessageConverter가 동작한다. HttpMessageConverter에는 여러 Converter가 등록되어 있고, 반환해야 하는 데이터에 따라 사용되는 Converter가 달라진다.
스프링은 클라이언트의 HTTP Accept 헤더와 서버의 컨트롤러 반환 타입 정보 둘을 조합해 적합한 HttpMessageConverter를 선택하여 처리한다. MessageConverter가 동작하는 시점은 HandlerAdapter와 Controller가 요청을 주고 받는 시점이다.
@Controller
@RequiredArgsConstructor
public class UserController {
private final UserService userService;
@GetMapping(value = "/users")
public @ResponseBody ResponseEntity<User> findUser(@RequestParam("userName") String userName) {
return ResponseEntity.ok(userService.findUser(user));
}
@GetMapping(value = "/users/detailView")
public String detailView(Model model, @RequestParam("userName") String userName) {
User user = userService.findUser(userName);
model.addAttribute("user", user);
return "/users/detailView";
}
}
findUser는 User 객체를 ResponseEntity로 감싸서 반환하고 있고, User를 JSON으로 반환하기 위해 @ResponseBody라는 어노테이션을 붙여주고 있다. detailView 함수에서는 View를 전달해주고 있기 때문에 String을 반환값으로 설정해주었다.
● @RestController
- @Controller에 @ResponseBody가 추가된 것이다. 주 용도는 JSON 형태로 객체 데이터를 반환하는 것이다. 최근엔 데이터를 응답으로 제공하는 REST API를 개발 할 때 사용되며 객체를 ResponseEntity로 감싸서 반환한다.
RestController 동작 방식
클라이언트는 URI 형식으로 웹 서비스에 요청을 보낸다.
DispatcherServlet이 요청을 위임할 HandlerMapping을 찾는다.
HandlerMapping을 통해 요청을 Controller로 위임한다.
Controller는 요청을 처리한 후에 객체를 반환한다.
반환되는 객체는 Json으로 Serialize되어 사용자에게 반환된다.
@RestController
@RequestMapping("/user")
@RequiredArgsConstructor
public class UserController {
private final UserService userService;
@GetMapping(value = "/users")
public User findUser(@RequestParam("userName") String userName){
return userService.findUser(user);
}
@GetMapping(value = "/users")
public ResponseEntity<User> findUserWithResponseEntity(@RequestParam("userName") String userName){
return ResponseEntity.ok(userService.findUser(user));
}
}
findUser는 User 객체를 그대로 반환하고 있다. 이 경우 문제는 클라이언트가 예상하는 HttpStatus를 설정해 줄수 없다는 것이다. 예를 들어 어떤 객체의 생성 요청이라면 201 CREATED를 기대 했지만 객체를 그대로 반환하면 HttpStatus를 설정해줄 수 없다. 그래서 객체를 상황에 맞는 ResponseEntity로 감싸서 반환해 주어야 한다.
- 1개의 HTTP 요청 파라미터를 받기 위해 사용한다. 필수 여부가 true로 설정되어 있기에 반드시 해당 파라미터가 반드시 해당 파라미터가 전송되어야 하며, 파라미터가 전송되니 않으면 400 에러가 발생한다. 반드시 필요한 값이 아니라면 required를 false로 설정해 주면 된다.(defaultValue 옵션을 사용하면 기본값을 지정할 수 있다.)
●@RequestBody
- 클라이언트가 전송하는 JSON(application/json) 형태의 HTTP Body를 Java 객체로 변환 시켜주는 역할을 한다. 그렇게 때문에 Body가 존재하지 않는 HTTP Get 메소드에 @RequestBody를 활용하려고 하면 에러가 발생한다. @RequestBody로 받는 데이터는 스프링에서 관리하는 MessageConverter들 중 하나인 MappingJackson2HttpMessageConverter를 통해 Java 객체로 변환되는데, 이는 ObjectMapper 라는 클래스를 사용한다. 물론 데이터 형식이 Json이 아닐 수도 있다.
ObjectMapper는 JSON 메시지를 자바 객체로 변환하는 과정에서 객체의 기본 생성자를 통해 객체를 생성하고, 내부적으로 Reflection을 사용한다. 그래서 반드시 Setter가 필요한 것은 아니다. Getter나 Setter 혹은 JsonInclude 등 필드에 있는 변수들의 이름을 찾기 위한 메소드들이 필요하다. 그러므로 기본생성자 + Getter로 클래스를 구현 하면 Setter가 없어도 값이 바인딩된다.
● @ModelAttribute
- 클라이언트가 전송하는 폼(form)형태의 HTTP Body와 요청 파라미터들은 생성자나 Setter로 바인딩 하기 위해 사용된다. 매핑 시키른 파라미터의 타입이 객체으 타입과 일치하는지 등을 포함한 다양한 검증(Validation) 작업이 추가적으로 진행 되는 데, Long형 index에 "1번"을 String형을 넣을려고 한다면, BindException이 발생하게 된다.
특정 Parameter 값 만 가져올 수도 있다. 만약 다음과 같은 형태로 전송된 데이터에서 @ModelAttribute("writer") String writer을 사용하면 writer 변수에서 얻어진다.
Reflection을 사용해 필드를 인자로 받는 생성자가 있는지 검사한다. 만약 있다면 해당 생성자를 이용해 값을 세팅하고 없다면 Setter로 값을 세팅한다. 예를 들어 모든 필드를 인자로 받는 생성자가 있다면 해당 생성자로 값을 주입한다. 만약 없다면 일부 필드를 인자로 받는 생성자를 찾아 사용하고, 없으면 기본 생성자를 사용해 객체를 생성한다. 그리고 생성자로 주입하지 못한 남은 변수들은 Setter를 이용해 값을 할당한다. 예를 들어 다음의 경우에도 요청만 정상적으로 왔다면 모든 값이 바인딩되는 것이다. 아래의 경우라면 먼저 Board(1, "글쓴이")를 이용해 Board 객체가 생성되고, 그 다음에 Setter를 통해 contents에 값이 주입된다.
@Getter
@Setter
@ToString
public class Board {
private int index;
private String writer;
private String contents;
public Board(int index) {
this.index = index;
}
public Board(int index, String writer) {
this.index = index;
this.writer = writer;
}
}
● RequestBody, ModelAttribute, RequestParam 활용 예시
- Model 객체
@Getter
@Setter
@ToString
public class Board {
private int index;
private String writer;
private String contents;
}
- Spring에서 활용 예시
@RestController
@RequestMapping("/board")
public class BoardController {
@PostMapping("/requestBody")
public ResponseEntity<Board> requestBody(@RequestBody Board board) {
// @RequestBody는 MessageConverter를 통해 Json 형태의 HTTP Body를 Java 객체로 변환시킨다.
return ResponseEntity.ok(board);
}
@PostMapping("/modelAttribute")
public ResponseEntity<Board> modelAttribute(@ModelAttribute Board board) {
// @ModelAttribute는 폼(form) 형태의 HTTP Body와 요청 파라미터들을 객체에 바인딩시킨다.
return ResponseEntity.ok(board);
}
@GetMapping("/list")
public ResponseEntity<List<Board>> requestParam(
@RequestParam(value = "searchKeyWord1", required = false, defaultValue = "MangKyu") String searchKeyWord) {
// searchKeyWord는 required가 false이기 때문에 없을 수도 있으므로, 없다면 기본값이 할당된다.
return ResponseEntity.ok(boardService.getBoardList(searchKeyWord1));
}
}
ModelAttribute는 multipart/form-data 형태의 HTTP Body와 파라미터들을 생성자나 Setter로 바인딩 시킨다고 했다. 그렇기에 만약 요청이 다음과 같은 경우라도 객체의 모든 데이터는 정상적으로 바인딩된다.
- IoC는 제어의 역전이라는 뜻으로 프로그램의 제어의 흐름을 직접 제어하는 것이 아니라 외부에서 관리하는 것을 말한다. 이전에는 개발자가 객체를 생성하고 관리하며 프로그램의 제어 흐름을 스스로 조종했다. 하지만 Spring을 이용하면 스프링 컨테이너가 프로그램의 제어흐름을 제어하게 된다.
● 스프링 컨테이너(Spring Container)란?
- 스프링 컨테이너는 스피링의 빈(Bean)을 생성하고 관리한다. 스프링 컨테이너는 IoC Container 혹은 DI Container라고 불리는데, 이는 스프링 컨테이너가 IoC 혹은 DI를 도맡아 진행하기 때문이다. 즉, 스프링 컨테이너는 스프링 Bean들을 생성하고, 이들의 의존 관계를 연결해 주는 역할을 한다.
BeanFactory와 ApplicationContext(인프런 - 김영한님 강의)
이러한 스프링 컨테이너는 BeanFctory와 Application Context로 나뉘는데 둘의 내용은 다음과 같다.
● BeanFactory
- 스프링 컨테이너의 최상위 인터페이스이다.
- 스프링 빈을 관리하고 조회하는 역할을 담당한다.
● ApplicationContext
- BeanFactory 기능을 모두 상속받아 제공한다.
- 다음과 같은 부가기능들을 제공한다.
메시지 소스를 활용한 국제화 기능
환경변수 - 로컬, 개발, 운영 등을 구분해서 처리
애플리케이션 이벤트 관리
편리한 리소스 조회
보통 스프링 컨테이너라 하면 ApplicationContext를 뜻한다. BeanFactory의 모든 기능을 상속 받는데다 편리한 부가기능을 제공하기 때문에 BeanFactory 보다는 ApplicationContext를 사용한다.
- 의존관계는 의존 대상 B가 변하면, 그것이 A에 영향을 미칠 때 A는 B와 의존관계라고 한다.
예를 들어 피자 가게의 요리사는 피자 레시피에 의존한다. 만약 피자 레시피가 변경된다면, 요리사는 피자를 새로운 방법으로 만들게 될 것이다. 레시피의 변화가 요리사에게 미쳤기 때문에 요리사는 레시피에 의존한다라고 할 수 있다.
public class PizzaChef {
private PizzaRecipe pizzaRecipe;
public PizzaChef() {
this.pizzaRecipe = new PizzaRecipe();
}
}
PizzaChef 객체는 PizzaRecipe 객체에 의존 관계가 있다. 이러한 구조는 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.
- 두 클래스의 결합성이 높다.
PizzaChef 클래스는 PizzaRecipe 클래스와 강하게 결합되어 있다는 문제점을 가지고 있다. 만약 PizzaChef가 새로운 레시피인 CheezePizzaRecipe 클래스를 이용해야 한다면 PizzaChef 클래스의 생성자를 변경해야만 한다. 마약 이후 레시피가 계속해서 바뀐다면 매번 생성자를 바꿔줘야 하는 등, 유연성이 떨어지게 된다.
- 객체들 간의 관계가 아닌 클래스 간의 관계가 맺어진다.
객체 지향 5원칙(SOLID) 중 "추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다."라는 DIP원치기 존재한다. 현재 PizzaChef 클래스는 PizzaRecipe 클래스와 의존관계가 있다. 즉, PizzaChef는 클래스에 의존하고 있다. 이는 객체 지향 5원칙(SOLID)원칙을 위반하는 것이므로 PizzaChef 클래스의 변경이 어려워지게 된다.
이러한 문제점을 해결할 수 있는 것이 바로 의존관계 주입(Dependency Injection)이다.
● 의존관계 주입(Dependency Injection 이하 DI)이란?
- DI는 의존관계를 외부에서 결정(주입) 하는 것을 말한다. 스프링에서는 이러한 DI를 담당하는 DI 컨테이너가 존재한다. 이 DI 컨테이너가 객체들 간의 의존관계를 주입한다.
위의 문제점을 DI를 이용해 해결해 보자. 우선 다양한 피자 레시피를 추상화 하기 위해 PizzaRecipe를 interface로 만들자. 이후 다양한 종류의 피자 레시피는 PizzaRecipe 인터페이스를 구현하는 식으로 작성하면 된다.
public interface PizzaRecipe {}
public class CheesePizzaRecipe implements PizzaRecipe {}
이제 PizzaChef 클래스의 생성자에서 외부로부터 피자 레시피를 주입(Injection) 받도록 변경하자.
public class PizzaChef {
private PizzaRecipe pizzaRecipe;
public PizzaChef(PizzaRecipe pizzaRecipe) {
this.pizzaRecipe = pizzaRecipe;
}
}
이때 스프링의 DI 컨테이너가 애플리케이션 실행 시점에 필요한 객체를 생성하여 PizzaChef클래스에 주입해주는 역할을 한다.
// DI 컨테이너에서의 동작
PizzaChef = new PizzaChef(new CheesePizzaRecipe());
// 치즈 피자 레시피에서 베이컨 피자 레시피로 바뀐다면
PizzaChef = new PizzaChef(new BaconPizzaRecipe());
이렇게 하면 피자 셰프는 피자 레시피가 바뀌더라도 생성자를 변경하지 않아도 된다. 그저 레시피가 바뀐다면 외부에서 바뀐 레시피를 주입해주기만 하면 된다.
