웹 애플리케이션과 싱글톤
스프링 없는 순수한 DI 컨테이너인 AppConfig는 요청을 할 때 마다 객체를 새로 생성함
단점 - 메모리 낭비가 심함
해결방안 - 해당 객체가 1개만 생성되고 공유되게 설계하면 됨(싱글톤 패턴)
싱글톤 패턴
클래스의 인스턴스가 딱 1개만 생성되는 것을 보장하는 디자인 패턴
싱글톤 패턴 예제 코드
public class SingletonService {
//1. static 영역에 객체를 딱 1개만 생성
private static final SingletonService instance = new SingletonService();
//2. public 으로 열어서 객체 인스턴스가 필요하면 이 static 메서드를 통해서만 조회하도록 허용한다.
public static SingletonService getInstance() {
return instance;
}
//3. 생성자를 private으로 선언해서 외부에서 new 키워드를 사용한 객체 생성을 하지 못하게 막는다.
private SingletonService() {
}
public void logic() {
System.out.println("싱글톤 객체 로직 호출");
}
}객체 인스턴스가 필요하면 getInstance() 함수를 통해 조회한다.
static 영역에 객체 인스턴스를 미리 하나 생성해 올려두었기에 이 함수를 호출하면 항상 같은 인스턴스를 반환한다.(해당 객체가 1개만 생성되고 공유되게 설계)
싱글톤은 1개의 객체 인스턴스만 존재해야 하므로, 생성자를 private으로 막아 외부에서 객체 인스턴스가 생성되는 것을 막는다.
싱글톤 패턴을 적용하면 이미 만들어진 객체를 공유해서 효율적으로 사용할 수 있다. 하지만 싱글톤 패턴은 수 많은 문제점들을 가지고 있다.
- 텍스트싱글톤 패턴을 구현하는 코드 자체가 많이 들어간다.
- 객체 인스턴스 미리 생성
- 객체 반환 메서드 정의
- pricate 생성자
- 의존관계상 클라이언트가 구체 클래스에 의존한다.(DIP를 위반)
- 클라이언트가 구체 클래스에 의존해서 OCP 원칙을 위반할 가능성이 높다.
- 테스트하기 어렵다.
- 내부 속성을 변경하거나 초기화 하기 어렵다.
- private 생성자로 자식 클래스를 만들기 어렵다.
- 결론적으로 유연성이 떨어진다.
- 안티패턴으로 불리기도 한다.
싱글톤 컨테이너
싱글톤 패턴의 문제점을 해결
객체 인스턴스를 싱글톤으로 관리
싱글톤 컨테이너
- 스프링 컨테이너는 싱글톤 패턴을 적용하지 않아도, 객체 인스턴스를 싱글톤으로 관리
- 스프링 컨테이너는 싱글톤 컨테이너 역할을 함. 이렇게 싱글톤 객체를 생성하고 관리하는 기능을 싱글톤 레지스트리라 한다
- 스프링 컨테이너의 이런 기능 덕분에 싱글턴 패턴의
모든 단점을 해결하면서 객체를 싱글톤으로 유지할 수 있다.- 지저분한 코드 없어짐
- DIP, OCP, 테스트, private 생성자로 부터 자유로움
싱글톤 방식의 주의점
싱글톤 인스턴스는 전역에서 공유되므로 멀티스레드 환경에서 동시성 문제를 해결해야 함
- 싱글톤 방식은 하나의 같은 객체 인스턴스를 공유하기 때문에 색체는 상태를 유지하게 설계하면 안된다.
- 무상태로 설계해야 한다.
- 특정 클라이언트에 의존적인 필드 있으면 안된다.
- 특정 클라이언트가 값을 변경할 수 있는 필드가 있으면 안된다.
- 가급적 읽기만 가능해야 한다.
- 필드 대신에 자바에서 공유되지 않는, 지역변수, 파라미터, ThreadLocal 등을 사용해야 한다
- 스프링 빈의 필드에 공유 값을 설정하면 정말 큰 장애가 발생할 수 있다.
상태를 유지할 경우 발생하는 문제점
public class StatefulService {
private int price; //상태를 유지하는 필드
public void order(String name, int price) {
System.out.println("name = " + name + "price = " + price);
this.price = price; //문제 지점
}
public int getPrice() {
return price;
}
}public class StatefulServiceTest {
@Test
void statefulServiceSingleton() {
ApplicationContext = new AnnotationConfigApplicationContext(TestConfig.class);
StatefulService statefulService1 = ac.getBean("statefulService", StatefulService.class);
StatefulService2 = ac.getBean("statefulService", StatefulService.class);
//ThreadA : A사용자 10000원 주문
statefulService1.order("userA",10000);
//ThreadB : B사용자 20000원 주문
statefulService2.order("userB",20000);
//ThreadA : 사용자 A주문 금액 조회
int price = statefulService1.getPrice();
//ThreadA : 사용자 A는 10000원 기대했지만, 기대와 다르게 20000원 출력
System.out.println("price = " + price);
Assertions.assertThat(statefulService1.getPrice()).isEqualTo(20000);
}
static class TestConfig {
@Bean
public StatefulService statefulService() {
return new StatefulService();
}
}
} 사용자 A의 주문금액은 10000원인데 20000원이라는 결과가 나옴
-> 사용자 B에 의해서 공유값이 변경되었기 때문 (공유필드는 정말 조심해야 함)
스프링 빈은 항상 무상태로 설계해야 함
