컴파일러 vs JVM: static 메소드가 오버라이딩되지 않는 이유

1. static 메소드 vs. 인스턴스 메소드 / 메소드 오버라이딩 vs. 메소드 오버로딩

우리 알고 있는 내용을 다시 한번 복습해보자

	작업 대상	객체 필수?
static 메소드	static변수(공용데이터) 다루기 위해 태어남 → 실제 객체 타입 확인할 필요없어	객체 생성없이 호출가능
인스턴스 메소드	인스턴스변수(특정객체) 다루기 위해 태어남 → 실제 객체 타입을 봐야 돼	객체 생성 필수

	작동시점	누가	기준
메소드 오버라이딩 (동적바인딩)	런타임에	JVM이	실제 객체 타입을 기준으로 어떤 메소드를 호출할지 결정함
메소드 오버로딩 (정적바인딩)	컴파일타임에	컴파일러가	파라미터 시그니처를 기준으로 어떤 메소드를 호출할지

2. static 메소드 : 1단계를 거쳐서 호출됨 (컴파일 타임)

public class Animal {
	
	public static void printType(){...}
	
	public static void printAddr(){...}
	public static void printAddr(String addr){...}
	
	public void sound() {...}
	public void eat() {...}
	public void eat(String food) {...} 
}

public class Dog extends Animal {

	@Override
	public static void printType(){...}
	
	@Override
	public void sound() {...} 
}

Animal mypet = new Dog();
// 참조변수타입 : Animal (컴파일러가 보는 타입)
// 실제객체타입 : Dog (JVM이 보는 타입)

// 1.[컴파일타임] 컴파일러 : "myPet 선언타입은 Animal이구나 그걸 기준으로 동작해야겠다. Animal 클래스에 printType()은 존재하군 (문법오류여부만 확인)
// (static 키워드 발견하고는) 근데 static 메소드네. 공용데이터 처리를 위해 태어난 메소드니까 실제 객체까지 확인할 필요없겠어."
// => static 메소드 호출 과정에 따라 이러한 1단계를 걸쳤는데 오버라이딩은 불가능함을 알 수 있음
mypet.printType() 

// 1.[컴파일타임] 컴파일러 : "myPet 선언타입은 Animal이구나 그걸 기준으로 동작해야겠다. Animal 클래스에 printAddr(String)은 존재하군 (문법오류여부만 확인)
// (static 키워드 발견하고는) 근데 static 메소드네. 공용데이터 처리를 위해 태어난 메소드니까 실제 객체까지 확인할 필요없겠어."
// => static 메소드 호출 과정에 따라 이러한 1단계를 걸쳤는데 오버로딩은 가능함을 알 수 있음
mypet.printAddr("Seoul")

먼저, 컴파일 타임에 컴파일러는 static 키워드를 읽는 순간, 선언된 타입(Animal)을 기준으로 동작해야한다고 판단한다
그래서 mypet.printType() 코드를 즉시 Animal.printType()으로 해석해 버린다.

mypet.printAddr("Seoul")도 마찬가지로 Animal.printAddr("Seoul")로 해석한다.
컴파일러는 static 키워드 때문에 실제 객체까지 확인할 필요가 없다고 단정지었으므로, JVM은 런타임에 mypet이 Dog인지 확인할 기회조차 갖지 못한다
따라서 static 메소드는, 런타임에 실제 객체 타입을 기준으로 동작하는 메소드 오버라이딩을 하지 못한다.

3. 인스턴스 메소드 : 2단계를 거쳐서 호출됨 (컴파일타임 → 런타임)

public class Animal {
	
	public static void printType(){
		System.out.println("이것은 [Animal 클래스]의 static 메소드입니다.");
	}

	public void sound() {...} //나중에 오버라이드 할 메소드
	public void eat() {...} //오버로딩 예시
	public void eat(String food) {...} 
}

public class Dog extends Animal {

	
	public static void printType(){
		System.out.println("이것은 [Dog 클래스]의 static 메소드입니다.");
	}
	
	@Override
	public void sound() {...} 
}

Animal mypet = new Dog();
// 참조변수타입 : Animal (컴파일러가 보는 타입)
// 실제객체타입 : Dog (JVM이 보는 타입)

// 1.[컴파일타임] 컴파일러 : "mypet의 선언타입인 Animal 클래스에 따르면 해당 메소드는 존재하군(문법오류여부만 확인). 
// 근데 static 키워드가 없는걸 보니 인스턴스 메소드구나. JVM아 실제 객체를 확인해줘 (넘김)"
// 2.[런타임] JVM : "아 실제객체타입은 Dog 였네 Dog클래스의 sound()에 맞춰서 동작해야겠다"
// => 인스턴스 메소드 호출 과정에 따라 이러한 2단계를 걸쳤는데 오버라이딩은 가능함을 알 수 있음
mypet.sound() 

// 오버로딩은 가능할까? 예
// 1.[컴파일타임] 컴파일러 : "ㅇㅋ mypet의 선언타입인 Animal 클래스에 따르면 해당 메소드는 존재하군(문법오류여부만 확인)
// 근데 static 키워드가 없는걸 보니 인스턴스 메소드구나. JVM아 실제 객체를 확인해줘 (넘김)"
// 2.[런타임] JVM: "아 실제객체타입은 Dog 였네 Dog가 eat(String)에 맞춰서 동작해야겠다
 //              -> 오버라이딩 안했네? 그럼 부모인 Animal의 eat(String) 실행!"
// => 인스턴스 메소드 호출 과정에 따라 이러한 2단계를 걸쳤는데 오버로딩은 가능함을 알 수 있음
mypet.eat("chicken")

mypet.sound() (오버라이딩이 가능할까?):

[컴파일] Animal에 sound()가 있는지 확인 (통과)
[런타임] mypet의 실제 객체 Dog를 확인. Dog에 sound()가 오버라이딩되어 있으니 Dog.sound() 실행.

mypet.eat("chicken") (오버로딩이 가능할까?)

[컴파일] Animal에 eat(String)이 있는지 확인 (통과)
[런타임] mypet의 실제 객체 Dog를 확인. Dog에 eat(String)이 없는지 확인.

없으니까 선언 타입인 Animal로 올라가서 Animal.eat("String") 실행.

4. 🤔 인스턴스 메소드는 동적바인딩이잖아. 오버로딩은 정적바인딩인데.. 왜 정적바인딩인 오버로딩이 가능해?

단순히 인스턴스 메소드는 동적 바인딩 , 메소드 오버로딩은 정적 바인딩으로 매칭 시켜서 외우면 안된다.

먼저 결론부터 이야기하자면 static은 설계목적상 정적바인딩만 실행한다. 그러나, 인스턴스 메소드는 정적바인딩을 실행한다음, 동적바인딩을 실행한다. 인스턴스 메소드는 이 2단계로 오버라이딩과 오버로딩을 모두 성공시킬뿐이다.

인스턴스 메소드는 1) 일단 메소드 시그니처가 결정되고 나면(정적), 2) 그 구현체를 런타임에 찾는다(동적)

오버로딩(정적) : 컴파일 시점에 “수많은 메소드 시그니처 중에 어떤 시그니처를 고를지” 결정하는 것
- 1단계 : 컴파일러가 선언타입에 의거하여 메소드 시그니처를 고른다.
- 2단계 : JVM이 실제 객체 타입에 의거하여 동작하려 한다. 하지만 딱히 오버라이딩을 안했음을 확인한다. 다시 아까 정한 선언타입의 객체로 구현하기로 결정한다
오버라이딩(동적) : 런타임 시점에 “그렇게 고른 메소드를 어떤 객체로 구현할지” 결정하는 것
- 1단계 : 컴파일러가 선언타입에 의거하여 해당 메소드를 고른다.
- 2단계 : JVM이 실제 객체 타입에 의거하여 동작하려한다. 실제 객체 타입으로 구현하기로 결정한다.

5. 요약

static 메소드 : 메소드 오버로딩만 가능
인스턴스메소드 : 메소드 오버라이딩, 메소드 오버로딩 둘 다 가능

	메소드 오버라이딩	메소드 오버로딩
static 메소드	❌	✅
인스턴스메소드	✅	✅

1. static 메소드 vs. 인스턴스 메소드 / 메소드 오버라이딩 vs. 메소드 오버로딩

2. static 메소드 : 1단계를 거쳐서 호출됨 (컴파일 타임)

3. 인스턴스 메소드 : 2단계를 거쳐서 호출됨 (컴파일타임 → 런타임)

4. 🤔 인스턴스 메소드는 동적바인딩이잖아. 오버로딩은 정적바인딩인데.. 왜 정적바인딩인 오버로딩이 가능해?

5. 요약

댓글남기기