메서드 활용 패턴 (초급)

2. 핵심 원리

2.1 메서드 시그니처 해부

static int add(int a, int b) { return a + b; }
//  │    │   │   └──────┘ 매개변수 목록: 타입 + 이름. 호출 시 순서·타입이 맞아야 함
//  │    │   └ 이름: 동사로 시작 (add, print, calculate)
//  │    └ 반환 타입: 돌려줄 값의 타입. 없으면 void
//  └ 제어자: static이면 객체 없이 클래스 이름으로 호출

시그니처(signature)는 "이름 + 매개변수 타입 목록"입니다. add(int, int)와 add(double, double)은 다른 시그니처이고(오버로딩 가능), int add(int, int)와 long add(int, int)는 같은 시그니처입니다(컴파일 오류).

2.2 메서드 호출과 스택 프레임

메서드가 호출되면 JVM은 스택(stack)에 그 호출만을 위한 공간, 스택 프레임(stack frame)을 쌓습니다. 프레임에는 매개변수와 지역 변수, 그리고 "끝나면 어디로 돌아갈지"가 들어 있습니다.

static int square(int n) { return n * n; }
static int sumOfSquares(int a, int b) { return square(a) + square(b); }
// main에서 sumOfSquares(3, 4) 호출 시

   시간 →
   ┌──────────┐   ┌──────────┐   ┌──────────┐   ┌──────────┐
   │          │   │ square   │   │          │   │ square   │
   │          │   │ n = 3    │   │          │   │ n = 4    │
   ├──────────┤   ├──────────┤   ├──────────┤   ├──────────┤
   │sumOfSq   │   │sumOfSq   │   │sumOfSq   │   │sumOfSq   │
   │a=3, b=4  │   │a=3, b=4  │   │a=3, b=4  │   │a=3, b=4  │
   ├──────────┤   ├──────────┤   ├──────────┤   ├──────────┤
   │ main     │   │ main     │   │ main     │   │ main     │
   └──────────┘   └──────────┘   └──────────┘   └──────────┘

• 호출할 때 프레임이 쌓이고(push), return하면 사라집니다(pop). 사라지면 그 안의 지역 변수도 사라집니다.
• 그래서 메서드 안에서 n = 100이라고 해도 호출한 쪽에는 영향이 없습니다. 다른 프레임의 변수이기 때문입니다.
• 재귀는 자기 자신의 프레임을 계속 쌓는 것입니다. 스택 크기(보통 512KB~1MB)를 넘으면 StackOverflowError.

2.3 값 전달(call by value) — 자바의 유일한 전달 방식

"참조 타입은 참조 전달"이 아닙니다. 참조(주소)의 값을 복사하는 것입니다. 04 레슨 2.9와 이어집니다.

2.4 오버로딩 해석(resolution) 순서

같은 이름의 메서드가 여러 개일 때 컴파일러는 다음 순서로 후보를 찾습니다. 한 단계에서 후보가 나오면 다음 단계로 가지 않습니다.

같은 단계에 후보가 둘 이상이면 더 구체적인(specific) 것을 고르고, 우열을 가릴 수 없으면 reference to call is ambiguous 컴파일 오류입니다. call(1)에 call(long)과 call(Integer)가 있다면 1단계에서 long이 뽑히고 Integer는 보지도 않습니다.

2.5 재귀(recursion)

메서드가 자기 자신을 호출하는 것입니다. 반드시 두 부분으로 구성됩니다.

재귀가 어울리는 문제는 구조 자체가 재귀적인 것(트리, 디렉터리, 중첩된 괄호)입니다. 단순한 반복(팩토리얼, 합계)은 반복문이 더 빠르고 안전합니다. 깊이가 수천을 넘을 수 있으면 반복문으로 바꿉니다.

2.6 static 메서드 vs 인스턴스 메서드

"입력이 같으면 항상 같은 결과이고 아무 상태도 안 건드린다"면 static입니다. 그 외에는 인스턴스 메서드입니다.