[모의 면접] static 키워드는 왜 사용하며 단점은 무엇인가요

1. 요약 답변✅

• KEY WORD: 메모리 관리, 클래스 수준의 공유 자원, 객체 지향 위반, 숨겨진 의존성 문제, 단위 테스트가 어려움

static 키워드를 사용한 변수 혹은 매서드는 컴파일시점에 딱 한번만 Method 영역에 할당된 뒤에, 프로그램 종료 시까지 유지됩니다.
이러한 특성 덕에, 메모리 관리에 효율적이고, 클래스 수준의 공유 자원으로 사용되어야 하는 불변 상수나 Utill 함수를 구현할 때 사용됩니다.

하지만 static은 다음과 같은 심각한 부작용이 동반될 수 있으므로 사용 시 유의 해야 합니다.

첫 번째로, 객체 지향 프로그래밍을 위반하는 키워드 입니다.
static 멤버 변수를 활용하는 클래스의 객체는 자신의 상테를 스스로 완벽하게 제어하지 못하며, 타 객체나 서비스에 의해 자신의 상태가 변동될 수 있습니다. 이는 '구현 로직이 철저히 외부와 격리되어 가려져야 한다. '라는 캡술화의 원칙 위배 입니다.
또한 OOP의 대표적인 특징인 다형성의 원리를 전면 사용할 수 없습니다. static을 사용한 매서드는 오버라이딩이 불가하며, 인터페이스에서 선언이 불가합니다. 또한 추상 매서드로도 사용할 수 없습니다. 따라서 다형성이라는 OOP의 장점을 사용할 수 없게하는 키워드 입니다.

두 번째로, 숨겨진 의존성 문제를 유발할 수 있습니다.
특정 객체에서 타 클래스의 static 변수나 매서드 활용 시, 의존성 관계가 코드 상 명시적으로 보이지 않습니다. 이는 유지보수의 효율성을 크게 떨어뜨립니다. 또한 static 변수 혹은 매서드를 직접 사용함으로, 결합도가 높아집니다.

세 번째로 단위 테스트가 극명하게 어려워집니다.
OOP 환경에서는 의존성 없는 단위 테스트를 위해, 의존하고 있는 구현체들을 가짜 객체로 대체 주입(Mocking) 한 뒤 테스트 합니다. 헌데, 이 Mocking은 프록시 패턴을 이용해 테스트 실행 시, 동적으로 실제 객체를 프록시 객체로 감싸서 가짜 객체를 만드는 방식입니다.
하지만, static 매서드의 경우, 컴파일 시간에 이미 호출되어 매서드 영역에 포함되므로, 이러한 모킹이 어렵습니다. (static 매서드에 대한 가짜 함수를 만드는 Power Mocking이 나왔으나 설정이 더 복잡)

네 번째로 메모리 관리 문제 입니다.
앞서 클래스 당 단 하나의 함수 혹은 변수만 Method 영역에 할당되기 때문에, 객체마다 공간을 할당 받는 멤버 변수, 함수보다 메모리 효율이 좋다는 장점도 있었습니다. 하지만, Method 영역은 GC의 대상이 아니여서, 서비스 내에서 더 이상 필요 없어도, 프로그램 종료 시까지 없어지지 않습니다. 이러한 static 키워드 사용이 잦아지면 메모리 누수가 됩니다.

마지막으로, 동시성 제어가 되지 않습니다.
static은 Thread safe 하지 않기 떄문에, static 키워드로 쓴 변수나 함수는 그 결과가 덮어쓰기 되거나, 엉뚱한 값으로 변경되는 등 동시성 문제에 노출되어 있습니다.

2. 상세 설명 📚

• PHP에서 static 키워드가 왜 안 좋은지 설명
• static 키워드는 정말 GC의 영향을 받지 않을까?
• overriding과 overhiding의 차이

3. 꼬리 질문 💡

4. 모르는 용어 정리