클래스와 객체의 차이를 설명해주세요.

[sangjun121]

📆 일자: 26년 7월 7일(화)

🤔 아직 주제가 어렵게 느껴진다면, 기본 질문만 답변하는 것을 목표로 진행해주세요. 시간 여유가 된다면 심화 질문을 추가 학습하는 것을 권장합니다. 추후 질문은 다음 디스커션 이후 다시 다뤄볼 질문입니다. 오늘 작성하지 않아도 괜찮습니다. (25기 이상은 심화 질문까지 다뤄보는 것을 권장합니다.)

발제 의도

오늘부터는 질문의 개수를 줄이고 소주제를 하나만 학습하는 것으로 스터디 방향을 수정하겠습니다~ (한달 이후에도 더 진행하고 싶은 스터디원들이 많아, 한달 안에 꼭 모든 내용을 다루지 않아도 될 것 같아요!) 오늘은 클래스와 객체의 차이를 이해하고 어제 학습한 클래스 로더 작동 시점에 어떤 값이 초기화 되는지 이해해보고, 객체를 이해하는 시간이 되었으면 좋겠습니다!

기본 질문

클래스와 객체의 차이를 설명해주세요.

생각해보면 좋은 질문

위의 질문이 추상적이라면 아래 질문을 답할 수 있도록 학습해보세요!

1. 클래스 변수와 인스턴스 변수의 차이는 무엇인가요?
2. 객체를 많이 만들면 어떤 문제가 생길 수 있나요?

학습자료

아래 블로그는 좋은 객체 설계에 대한 포스트입니다! 내용을 온전하게 이해하기 어렵더라도 한번 학습해보면 좋을 자료라고 생각합니다.
좋은 객체의 7가지 덕목

[dnnals]

클래스와 객체의 차이를 설명해주세요.

클래스와 객체의 차이를 가장 쉽게 설명하자면 클래스는 프랜차이즈의 본사, 객체는 프랜차이즈의 각 지점이라고 볼 수 있습니다. 프랜차이즈 본사는 각 지점이 가게를 어떻게 운영할지에 대한 레시피, 체계 등을 가지고 있습니다. 그리고 각 지점은 본사의 지침을 기반으로 가게를 운영합니다. 또한 프랜차이즈 본사는 본사에서 제공하는 문의 연락처 등을 가집니다. 이처럼 클래스는 레시피, 체계와 같은 클래스 구조를 가지고 객체는 해당 구조에 맞게 생성돼 작동합니다. 그리고 또 클래스는 문의 연락처와 같이 클래스 단에서 제공하는 static 변수, 매서드를 가집니다. 이런 특징으로 클래스와 객체는 수명 주기와 메모리 점유에 대한 차이도 존재합니다. 클래스는 언제는 객체 생성이 가능하도록 프로그램이 실행되는 동안 유지돼야하고 객체는 참조가 안된다면 GC에 의해 정리됩니다. 또한 클래스는 첫 적재 과정에서 하나만 메서드 영역에 저장되며 객체는 new 연산자로 언제든 생성하여 힙 영역에 저장됩니다.

대게로 객체의 무분별한 생성을 지양합니다. 그런데 GC가 똑똑하게 객체를 정리해주는데 왜 지양해야할까 라는 의문을 가지게 됩니다. 이에 답하자면 GC가 청소작업을 할땐 모든 스레드를 잠시 강제로 정지하고 정리합니다. 그런데 정리할 객체가 많다면 청소하는 동안 프로그램은 멈추고 사용자는 이를 렉으로 인식하며 사용자 경험을 저하 시킵니다. 그리고 캐시 메모리가 오염될 수도 있습니다. 객체 하나를 생성해 자주 사용한다면 이는 캐싱되어 CPU의 작업 속도를 끌어올려줍니다. 그런데 매번 객체를 새로 생성해 사용한다면 캐시 메모리가 오염되며 CPU의 작업 속도에 이점을 발휘하지 못하게 됩니다.

[9ga0]

기본질문)

클래스와 객체의 차이를 설명해주세요.

클래스는 객체를 만드는 설계도이며, 어떤 속성과 어떤 메서드를 가질지 정의한 집합이다.
이 클래스로 선언된 변수이자, 만들어진 실체를 객체라고 한다.

유명한 예시로, 붕어빵으로 설명할 수 있다. 붕어빵틀(클래스)로 재료 양(속성)이 다른 붕어빵(객체)들을 만들 수 있다. 예를 들어, 팥과 밀가루라는 속성의 집합이 '클래스'이고, 팥100g 밀가루 100g이라는 속성값을 가지고 탄생한 붕어빵을 '객체'라고 표현한다.

클래스는 컴파일될 떄 Method 또는 클래스 영역에 딱 한 번 저장되어, 프로그램 전체에서 딱 하나만 존재한다. 객체는 new 키워드를 사용하면, 새 객체가 생성되고 Heap 영역에 실제 메모리 공간이 할당되어 저장된다.

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// 클래스 정의
class Dog {
    String name;
    int age;
}

//객체 생성
Dog dog1 = new Dog();  // Heap에 실제 공간이 생김
dog1.name = "초코";     // 그 공간에 "초코"라는 값이 저장됨

변수 선언 시 Stack영역에 객체의 참조 변수(dog1)가 저장되고,
new로 실제 데이터 값을 넣은 객체를 생성하면 Heap영역에 실제 데이터 값을 저장함과 동시에 Stack영역의 참조변수의 가리킴을 받는다.

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생각해보면 좋은 질문)

1. 클래스 변수와 인스턴스 변수의 차이는 무엇인가요?

객체는 그 클래스의 탑을 가진 변수를 선언할 떄가 객체가 된다. 그리고 이 객체가 인스턴스 메모리 할당이 되면 인스턴스화된다고 한다.

class Dog {
    static int totalCount = 0; // 클래스 변수 (static) ->모든 객체가 공유
    String name;               // 인스턴스 변수 ->객체마다 다를 수도
    int age;                   // 인스턴스 변수

    Dog(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        totalCount++;  // 객체가 생성될 때마다 1씩 증가
    }
}

인스턴스 변수(name, age)는 Heap영역에 객체마다 각자 따로 할당된다. 서로 값을 수정해도 영향을 주지 않는다. 클래스 변수(totalCount)는 Method 영역에 딱 하나만 존재한다. 어떤 객체를 통해 접근하든 같은 공간을 가리키기에, 한 객체가 값을 바꾸면 다른 모든 객체에서도 바뀐 값으로 접근가능하다. (그러나 클래스 변수는 객체명.변수명으로도 접근이 가능하지만, 가급적 클래스명.변수명 으로 접근하는게 코드품질 측면에서 좋다고한다.) 따라서 클래스 변수는 모든 객체가 공통으로 알아야 하는 값에 사용되고, 인스턴스 변수는 객체마다 달라야 하는 고유한 상태를 나타낼 때 사용된다.

2. 객체를 많이 만들면 어떤 문제가 생길 수 있나요?

메모리 부족, GC부담 증가, 생성 비용 누적, 메모리 누수 등의 문제가 발생할 수 있다.

• 객체 하나하나가 Heap영역에 실제 공간을 차지하므로, 객체를 많이 생성할수록 Heap 사용량이 늘어난 결과, 메모리 한도를 초과하면 에러가 발생할 수 있다.
• 자바는 더 이상 쓰지 않는 객체를 가비지 컬렉션(GC)이 자동으로 정리해준다. 객체의 생성과 폐기가 너무 빈번하다면 그 결과 응답 속도가 느려지고, 'Stop-the-World'현상이 발생한다.
• new로 객체를 생성하는 과정에서 메모리할당, 생성자 실행, 필드 초기화 등의 작업이 수행된다. 불필요하게 객체를 새로 생성하면 CPU자원이 낭비된다.
• 객체가 필요없는데도 참조되고 있으면, GC가 회수하지 못하는데, 이게 누적되면 메모리 누수(Memory Leak)로 이어진다.

[eunji719]

1. 클래스는 객체를 만들 수 있는 틀 같은거고, 객체는 클래스 안에서 여러 필드들과 메서드가 의미부여를 해주면서 만들어진 실체 같은 느낌이다. 객체는 개발자가 필요할 때마다 생성자를 사용하여 생성할 수 있는데, 동적으로 객체를 위한 메모리를 자유롭게 할당하고 해제할 수 있는 힙 영역에 저장된다.

2. 클래스 변수는 static변수를 말하는데 이는 객체가 생성될 때 동적으로 생성되는 느낌이 아니라 클래스가 메모리에 처음 올라올 때 만들어지기 때문에 객체를 따로 생성하지 않아도 static변수에 접근하는 순간 생성된다. 한번 생성된 static변수는 프로그램이 끝날 때까지 사라지지 않는다. 클래스 전체가 공유하는 값이라고 보면 쉽다. 이와 달리 인스턴스 변수는 객체마다 다른 각각의 필드를 말한다.

3. 객체는 재사용할 수 있다면 재사용하는 것이 프로그램을 더 빠르게 만든다. 객체를 생각 없이 많이 만드는 것은 좋지 않다. 자바에 사용하지 않는 객체를 자동으로 지워주는 가비지 컬렉터가 있긴 하지만, 객체가 많아지면 가비지 컬렉터가 동작하는 동안 다른 프로그램들은 작업을 못한다. 그래서 전체적인 동작이 느려지는 결과가 초래될 수 있다.

[JM-220]

클래스와 객체의 차이를 설명해주세요.

클래스는 객체를 만들기 위한 설계도이다. 클래스는 설계도에 불과하기 때문에 실제 메모리에 가지지는 않는다(실제로는 Method 영역에 바이트코드로 존재 -> java 8이후로는 Native 메모리로 이동했다고 함). 설계도로 만든 실제 객체를 인스턴스라고도 한다. 객체는 실제 데이터를 가지고 메모리에 존재하는데, 모든 인스턴스가 JVM의 힙 영역에 생성된다. 참조는 JVM 코멘트 스터디 때 학습한 것처럼, 스택 영역에 저장되고, 만약 static 으로 객체를 선언한다면 Method 영역에 참조가 저장된다.

클래스 변수는 멤버 중 static 으로 선언된 변수를 클래스 변수라고 한다. Method 영역에 하나만 생성되기에 클래스에 고정되는 변수이고 인스턴스 변수는 각 인스턴스가 다른 값을 가질 수 있는 변수이다.

객체를 많이 만들면 당연히 힙에 메모리를 많이 차지하고 가비지 콜렉터에 부하가 걸리는데, 이로인해 병목이 발생할 수 있다.

[k9425mino]

기본질문

클래스와 객체의 차이를 설명해주세요.

클래스(Class):
클래스는 객체를 만들기 위한 설계도이다. Person이라는 클래스를 정의했다면, 그 안에는 이름-나이-성별 같은 속성과, 말하다-걷다-먹다와 같은 행위(메서드)가 담겨 있을 수 있다. 클래스는 객체의 구조와 동작을 정의하지만, 메모리에 실제로 존재하는 실체는 아니다. 즉 아직 데이터를 가지지 않은 추상적인 틀이다.

객체(Object):
객체는 클래스를 바탕으로 구체화된 실체이다. Person 클래스로부터 hong이라는 객체를 만들었다면, 이 객체는 "이름: 홍길동, 나이: 30, 성별: 남자"처럼 실제 데이터를 가지고 있는 실체가 된다. 객체는 클래스에 정의된 멤버를 기반으로 하며, 여기서 '멤버'란 클래스 안에 포함된 속성(필드)과 행위(메서드)를 통틀어 지칭하는 말이다. 객체는 프로그램 실행 중 메모리에 할당되어 실제로 사용된다.

인스턴스(Instance):
인스턴스는 객체와 동일한 대상을 가리키지만, '어떤 클래스에서 생성되었는가'를 강조할 때 쓰는 용어이다. 즉 hong은 Person 클래스의 객체이면서 동시에 Person 클래스의 인스턴스이다.

• hong은 Person 클래스의 객체다. -> 실체(존재) 중심으로 설명
• hong은 Person 클래스의 인스턴스다. -> 관계 중심으로 설명
  객체를 생성하는 과정을 인스턴스화라고 부르는 이유도 여기에 있다.

[클래스 변수와 인스턴스 변수의 차이는 무엇인가요?]
클래스 변수는 클래스가 메모리에 올라갈 때 단 하나만 생성되어 모든 객체가 공유하는 변수이고, 인스턴스 변수는 객체(인스턴스)를 생성할 때마다 독립적으로 생성되어 고유한 값을 가지는 변수이다.

[객체를 많이 만들면 어떤 문제가 생길 수 있나요?]
한 번 만들어진 객체를 재사용하는 구조가 더욱 효율적이다. 객체를 많이 만들수록 시간이 소요되고 메모리를 더욱 차지하므로 비효율적이다.

[gundoan]

1. 클래스 변수와 인스턴스 변수의 차이는 무엇인가요?

클래스 변수란?

클래스로부터 생성된 모든 객체가 단 하나의 메모리 공간을 공동으로 공유하는 변수이다.

객체를 아무리 많이 만들어도 , 이 변수는 메모리에 딱 하나 존재한다.

따라서 한 객체가 이 값을 수정하면 , 다른 객체에서도 수정된 값으로 보인다.

프로그램이 실행되어 클래스가 메모리에 로드 될 때 딱 한번 생성된다.

즉, 객체를 만들지 않아도 이미 메모리에 존재하므로 클래스 이름을 통해 접근이 가능하다.

인스턴스 변수란?

객체가 생성된 때 마다 각 객체 내부에 개별적으로 생성되는 변수

하나의 객체의 값이 수정되더라도 다른 객체의 값에 영향을 주지 않는다.

객체가 메모리에 실제로 만들어 질 때 함께 생성

2. 객체를 많이 만들면 어떤 문제가 생길 수 있나요?

컴퓨터의 자원은 유한하다.

2-1. 객체는 RAM 의 힙 메모리에 저장된다. → 힙 메모리가 허용 범위를 넘어서면 메모리 확보를 위해 프로그램이 죽는다.

2-2. 260708.0050 : 다음에 이어서…(GC 공부하고 오겠습니다.)