[Spring Boot] 싱글톤(Singleton) 패턴

1. Singleton pattern

• 객체를 딱 1개만 생성하여 공유하도록 설계하는 디자인 패턴.
• 따라서 private 생성자를 사용하여 외부에서 new 키워드를 사용하지 못하도록 막는다.

장점

• 고객의 요청이 올 때마다 객체를 생성하지 않고 하나를 공유하여 사용할 수 있어 효율적이다.

단점

• 코드가 많이 든다.
• 클라이언트가 구체 클래스에 의존한다 - dip 위반, ocp 위반 가능성
• 테스트하기 힘들다.
• 유연성이 떨어진다.

BUT 스프링을 사용한다면 이런 단점들을 스프링이 제거해준다!!

1) 스프링 컨테이너(=싱글톤 컨테이너)

- 싱글톤 패턴의 문제점을 해결하면서 객체 인스턴스를 싱글톤으로 관리한다.

@Test
@DisplayName("스프링 컨테이너와 싱글톤")
void springContainer() {
 	ApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

 	//1. 조회: 호출할 때 마다 같은 객체를 반환
 	MemberService memberService1 = ac.getBean("memberService", MemberService.class);

 	//2. 조회: 호출할 때 마다 같은 객체를 반환
 	MemberService memberService2 = ac.getBean("memberService", MemberService.class);

 	//참조값이 같은 것을 확인
 	System.out.println("memberService1 = " + memberService1);
 	System.out.println("memberService2 = " + memberService2);

코드 결과

• 참조값이 같은 것을 확인할 수 있다.
  

• 스프링 컨테이너 덕분에 고객의 요청이 올 때 마다 객체를 생성하는 것이 아니라, 이미 만들어진 객체를 공유
  해서 효율적으로 재사용할 수 있다.

2) 싱글톤 방식 주의사항(실무에서 자주 발생하는 문제!)

• 하나의 객체를 공유하는 방식이기 때문에, 객체는 상태를 유지하게 설계하면 x

• 무상태 설계!!
  - 클라이언트에 의존적인 필드 x
  - 클라이언트가 값을 변경할 수 있는 필드 x
  - 최대한 읽기만 가능하게!
  - 필드 대신, 자바에서 공유되지 않는, 지역변수, 파라미터 등을 사용하자!

  스프링 빈의 필드에 공유 값을 설정하면 큰 문제가 생겨요!!

- 문제 상황 예시

• StatefulService class

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; //여기가 문제!
 	}
    
 	public int getPrice() {
 		return price;
 	}
  }

• StatefulServiceTest class

public class StatefulServiceTest {
 	@Test
 	void statefulServiceSingleton() {
 		ApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(TestConfig.class);
 		StatefulService statefulService1 = ac.getBean("statefulService", StatefulService.class);
 		StatefulService statefulService2 = ac.getBean("statefulService", StatefulService.class);
 		
        //ThreadA: A사용자 10000원 주문
 		statefulService1.order("userA", 10000);
 		//ThreadB: B사용자 20000원 주문
 		statefulService2.order("userB", 20000);
 		//ThreadA: 사용자A 주문 금액 조회
 		int price = statefulService1.getPrice();
 		//ThreadA: 사용자A는 10000원을 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();
 		}
 	}
 }

• 코드 결과
  10000원을 예상하고 넣은 값이 20000원으로 바뀌었다.