final 변수와 상수1
변수에 final 키워드가 붙으면 더는 값을 변경할 수 없다.
final은 class, method를 포함한 여러 곳에 붙을 수 있다. 지금은 변수에 붙는 final 키워드를 알아보자.
final - 지역 변수
package final1;
public class FinalLocalMain {
public static void main(String[] args) {
//final 지역 변수
final int data1;
data1 = 10; //최초 한번만 할당 가능
//data1 = 20; //컴파일 오류
//final 지역 변수2
final int data2 = 10;
//data2 = 20; //컴파일 오류
method(10);
}
//final 매개변수
static void method(final int parameter){
//parameter = 20; //컴파일 오류
}
}
- final을 지역 변수에 설정할 경우 최초 한번만 할당할 수 있다. 이후에 변수의 값을 변경하려면 컴파일 오류가 발생한다.
- final을 지역 변수 선언 시 바로 초기화한 경우 이미 값이 할당되었기 때문에 값을 할당할 수 없다.
- 매개변수에 final이 붙으면 메서드 내부에서 매개변수의 값을 변경할 수 없다. 따라서 메서드 호출 시점에 사용된 값이 끝까지 사용된다.
final - 필드(멤버 변수)
package final1;
public class ConstructInit {
final int value;
//이 경우 생성자를 통해서 한번만 초기화할 수 있음
public ConstructInit(int value){
this.value = value;
}
}
- final을 필드에 사용할 경우 해당 필드는 생성자를 통해서 한번만 초기화될 수 있다.
package final1;
public class FieldInit {
static final int CONST_VALUE = 10; //상수
final int value = 10;
//컴파일 오류
public FieldInit(int CONST_VALUE, int value){
this.CONST_VALUE = CONST_VALUE;
this.value = value;
}
}
- final 필드를 필드에서 초기화하면 이미 값이 설정되었기 때문에 생성자를 통해서도 초기화할 수 없다.
- static 변수에도 final을 선언할 수 있다. → 상수
package final1;
public class FinalFieldMain {
public static void main(String[] args) {
//final 필드 - 생성자 초기화
System.out.println("생성자 초기화");
ConstructInit constructInit1 = new ConstructInit(10);
ConstructInit constructInit2 = new ConstructInit(20);
System.out.println(constructInit1.value);
System.out.println(constructInit2.value);
//final 필드 - 필드 초기화
System.out.println("필드 초기화");
FieldInit fieldInit1 = new FieldInit();
FieldInit fieldInit2 = new FieldInit();
FieldInit fieldInit3 = new FieldInit();
System.out.println(fieldInit1.value);
System.out.println(fieldInit2.value);
System.out.println(fieldInit3.value);
//상수
System.out.println("상수");
System.out.println(FieldInit.CONST_VALUE);
}
}
ConstructInit과 같이 생성자를 사용해서 final 필드를 초기화하는 경우, 각 인스턴스마다 final 필드에 다른 값을 할당할 수 있다. 물론 final을 사용했기 때문에 생성 이후에 이 값을 변경하는 것은 불가능하다.
- FieldInit과 같이 final 필드를 필드에서 초기화하는 경우, 모든 인스턴스가 다음 오른쪽 그림과 같이 같은 값을 가진다.
- 여기서는 FieldInit 인스턴스의 모든 value 값은 10이 된다.
- 왜냐하면 생성자 초기화와 다르게 필드 초기화는 필드의 코드에 해당 값이 미리 정해져있기 때문이다.
- 모든 인스턴스가 같은 값은 값을 사용하기 때문에 결과적으로 메모리를 낭비하게 된다. 또 메모리 낭비를 떠나서 같은 값이 계속 생성되는 것은 개발자가 보기에 명확한 중복이다. 이럴 때 사용하면 좋은 것이 바로 static 영역이다.
static fianl
- FieldInit.CONST_VALUE 는 static 영역에 존재한다. 그리고 final 키워드를 사용해서 초기화 값이 변하지 않는다.
- static 영역은 단 하나만 존재하는 영역이다. CONST_VALUE 변수는 JVM 상에서 하나만 존재하므로 앞서 설명한 중복과 메모리 비효율 문제를 모두 해결할 수 있다.
final 변수와 상수2
상수(Constant)
상수는 변하지 않고 항상 일정한 값을 갖는 수를 말한다. 자바에서는 보통 단 하나만 존재하는 변하지 않는 고정된 값을 상수라 한다.
이런 이유로 상수는 static final 키워드를 사용한다.
자바 상수 특징
- static final 키워드를 사용한다.
- 대문자를 사용하고 구분은 _(언더스코어)로 한다. (관례)
- 일반적인 변수와 상수를 구분하기 위해 이렇게 한다.
- 필드를 직접 접근해서 사용한다.
- 상수는 기능이 아니라 고정된 값 자체를 사용하는 것이 목적이다.
- 상수는 값을 변경할 수 없다. 따라서 필드에 직접 접근해도 데이터가 변하는 문제가 발생하지 않는다.
package final1;
//상수
public class Constant {
//수학 상수
public static final double PI = 3.14;
//시간 상수
public static final int HOURS_IN_DAY = 24;
public static final int MINUTES_IN_HOUR = 60;
public static final int SECONDS_IN_MINUTE = 60;
//애플리케이션 설정 상수
public static final int MAX_USERS = 1000;
}
- 애플리케이션 안에는 다양한 상수가 존재할 수 있다. 수학, 시간 등등 실생활에서 사용하는 상수부터, 애플리케이션의 다양한 설정을 위한 상수들도 있다.
- 보통 이런 상수들은 애플리케이션 전반에서 사용되기 때문에 public을 자주 사용한다. 물론 특정 위치에서만 사용된다면 다른 접근 제어자를 사용하면 된다.
- 상수는 중앙에서 값을 하나로 관리할 수 있다는 장점도 있다.
- 상수는 런타임에 변경할 수 없다. 상수를 변경하려면 프로그램을 종료하고, 코드를 변경한 다음에 프로그램을 다시 실행해야 한다.
final 변수와 참조
- final을 기본형 변수에 사용하면 값을 변경할 수 없다.
- final을 참조형 변수에 사용하면 참조값을 변경할 수 없다.
약간 복잡한 예제를 만들어 보자.
package final1;
public class Data {
public int value;
}
package final1;
public class FinalRefMain {
public static void main(String[] args) {
final Data data = new Data();
//data = new Data(); //final 변경 불가 컴파일 오류
//참조 대상의 값은 변경 가능
data.value = 10;
System.out.println(data.value);
data.value = 20;
System.out.println(data.value);
}
}
final Data data = new Data();
//data = new Data(); //final 변경 불가 컴파일 오류
참조형 변수 data에 final 이 붙었다. 변수 선언 시점에 참조값을 할당했으므로 더는 참조값을 변경할 수 없다.
data.value = 10;
data.value = 20;
그런데 참조 대상의 객체 값은 변경할 수 있다.
- 참조형 변수 data에 final이 붙었다. 이 경우 참조형 변수에 들어있는 참조값을 다른 값으로 변경하지 못한다. 쉽게 이야기해서 이제 다른 객체를 참조할 수 없다. 그런데 이것의 정확한 뜻을 잘 이해해야 한다. 참조형 변수에 들어있는 참조값만 변경하지 못한다는 뜻이다. 이 변수 이외에 다른 곳에 영향을 주는 것이 아니다.
- Data.value는 final이 아니다. 따라서 값을 변경할 수 있다.
참조형 변수에 final이 붙으면 참조 대상을 자체를 다른 대상으로 변경하지 못하는 것이지, 참조하는 대상의 값은 변경할 수 있다.
정리
final은 매우 유용한 제약이다. 만약 특정 변수의 값을 할당한 이후에 변경하지 않아야 한다면 final 을 사용하자.
예를 들어서 고객의 id를 변경하면 큰 문제가 발생한다면 final로 선언하고 생성자로 값을 할당하자. 만약 어디선가 실수로 id 값을 변경한다면 컴파일러가 문제를 찾아줄 것이다.
package final1.ex;
public class Member {
private final String id; //final 키워드 사용
private String name;
public Member(String id, String name){
this.id = id;
this.name = name;
}
public void changeData(String id, String name){
//this.id = id; //컴파일 오류
this.name = name;
}
public void print(){
System.out.println("id: " + id + ", name: " + name);
}
}
- changeData() 메서드에서 final인 id 값 변경을 시도하면 컴파일 오류가 발생한다.
package final1.ex;
public class MemberMain {
public static void main(String[] args) {
Member member = new Member("myId", "kim");
member.print();
member.changeData("myId2", "seo");
member.print();
}
}