싱글톤(Singleton)패턴에 대하여

sw디자인 패턴에서 싱글턴 패턴을 따르는 클래스는 생성자가 여러 차례 호출되더라도 실제로 생성되는 객체는 하나이고 최초 생성 이후에 호출된 생성자는 최초의 생성자가 생성한 객체를 리턴

package kail.study.java.design.single;
    
    public class Printer {
    	private static Printer printer = null;
    
    	private Printer(){}
    
    	public static Printer getInstance() {
    		if(printer == null) {
    			printer = new Printer();
    		}
    		return printer;
    	}
    
    	public void print(String input) {
    		System.out.println(input);
    	}
    }

1. 프로그램 내 하나의 객체만 존재해야 할 때
2. 프로그램 내 여러 부분에서 해당 객체를 공유하며 사용해야할 때

1. 메모리 측면
   : 한개의 인스턴스만 고정 메모리 영역에 생성하고 추후 해당 객체에 접근할 때 메모리 낭비 방지 가능
2. 속도 측면
   : 이미 생성된 인스턴스 활용 시 속도 측면에 이점
3. 데이터 공유 측면
   : 전역 사용 인스턴스이기 때문에 다른 여러 클래스에서 데이터를 공유

1. Multi-Thread 환경에서 안전성 문제 발생

   여러 쓰레드가 공유되고 있는상황에서 조건문이 동시에 두번 돌 수 있는데 이때 하나의 인스턴스가 아닌 여러개의 인스턴스 발생가능

   public static Printer getInstance() {
       		if(printer == null) {
       			printer = new Printer();
       		}
       		return printer;
       	}

2. 서로 다른 프로세스에서 처리할 경우 값의 일관성에 문제 발생

   public class Printer {
       	private static Printer printer = null;
       	private int count = 0;
       
       	private Printer(){}
       
       	public static Printer getInstance() {
       		if(printer == null) {
       			printer = new Printer();
       		}
       		return printer;
       	}
       
       	public void print(String input) {
       		count++;
       		System.out.println(input + "count : "+ count);
       	}
       }

1. 정적 변수에 인스턴스를 만들어 바로 초기화 하는 방법

   : 정적 변수는 객체가 생성되기 전(= 클래스가 메모리에에 로딩할 때) 만들어져 초기화가 한번만 실행되며 프로그램 종료시까지 없어지지않기 때문에 클래스에서 생성된 모든 객체에서 참조 가능

   • 이방법으로도 완벽히 해결이 되지 않기 때문에 synchronized 키워드 사용해서 여러 스레드에서 동시 접근을 막는다

     package kail.study.java.design.single;
         
         public class Printer {
         	private static Printer printer = new Printer();
         	private static int count = 0;
         
         	private Printer(){}
         
         	public static Printer getInstance() {
         		return printer;
         	}
         
         	public synchronized static void print(String input) {
         		count++;
         		System.out.println(input + "count : "+ count);
         	}
         }

• 멀티 쓰레드 환경 에서의 싱글톤
  • Synchronized를 통해 관리하면 되며 다양한 변화에 대응하기 위해 인터페이스의 형태로 관리하면 좋다.
• 단일쓰레드환경에서 싱글톤
  • 정적 클래스의 형태로 사용하면 된다. (클래스 로딩단계에서 바로 초기화 되도록)
  • 물론 이 경우에서도 테스트를 위한 모의객체를 만들고 혹은 다른 목적으로 사용한다면 멀티쓰레드 환경에서 싱글톤을 사용하듯이 사용하면 된다.