싱글턴 패턴

싱글턴이란 인스턴스를 오직 하나만 생성할 수 있는 클래스를 의미한다. 무상태 객체나 설계상 유일해야 하는 시스템 컴포넌트에 적용할 수 있다.

단점

클래스를 싱글턴으로 만들면 이를 사용하는 클러이언트를 테스트하기가 어려워질 수 있다. 타입을 인터페이스로 정의한 다음 그 인터페이스를 구현해서 만든 싱글턴이 아니라면, 인스턴스를 mock 구현으로 대체할 수 없다.

싱글턴 방식

싱글턴을 만드는 방식은 보통 생성자는 private으로 관리하고, 유일한 인스턴스에 접근할 수 있는 수단으로 public static 멤버를 하나 마련하는 것이다.

public static final 필드 방식의 싱글턴

public class InputView {
	public static final InputView INSTANCE = new InputView();
        private InputView() {
    }
	
	public String readUserInput(){
    	// ...
    }
}

private 생성자는 public static final 필드인 InputView.INSTANCE를 초기화할 때 딱 한 번만 호출된다. public이나 protected 생성자가 없으므로 InputView 클래스가 초기화될 때 만들어진 인스턴스가 전체 시스템에서 단 하나뿐임이 보장된다.

장점

• 해당 클래스가 싱글턴임이 API에 명백히 드러난다.
• public static 필드가 final이기에 다른 객체를 참조할 수 없다.

단점

• 리플렉션 API인 AccessibleObject.setAccessible을 사용해 private 생성자를 호출할 수 있다.
• 따로 직력화 처리가 필요하다.

정적 팩터리 방식의 싱글턴

public class InputView {
	private static final InputView INSTANCE = new InputView();
    
    private InputView() {
    }

    public static InputView getInstance() {
        return instance;
    }
    
    public String readUserInput(){
    	// ...
    }
}

InputView.getInstance는 항상 같은 객체의 참조를 반환한다.

장점

• API를 바꾸지 않고도 싱글턴이 아니게 변경할 수 있다.
• 정적 팩터리를 제네릭 싱글턴 팩터리로 만들 수 있다.
• 정적 팩터리의 메서드 참조를 함수형 인터페이스로 사용할 수 있다.

단점

• 여전히 리플랙션 공격에 취약하다.
• 따로 직력화 처리가 필요하다.

직렬화 처리

위 두 방법 모두 Serializable을 구현한다고 선언하는 것만으로 부족하다. 직렬화된 인스턴스를 역직렬화할 때마다 새로운 인스턴스가 만들어진다. 따라서 모든 인스턴스 필드를 transient 선언하고 readResolve 메서드를 제공해야 한다.

// 싱글턴임을 보장해주는 readResolve() 메서드
private Object readResolve(){
	// 진짜 InputView를 반환하고, 가짜 InputView는 가비지 컬랙터에 맡긴다.
	return INSTANCE;
}

열거 타입 방식의 싱글턴

원소가 하나인 열거 타입을 선언하여 싱글턴을 구현할 수 있다.

public enum InputView {
    INSTANCE;

    public String readUserInput() {
        // ...
    }
}

장점

• 매우 간결하다.
• 추가 노력 없이 직렬화할 수 있다.
• 리플랙션 공격에서 제 2의 인스턴스가 생기는 일을 막아준다.