문제 인식
우리가 만들었던 스프링 없는 순수한 DI 컨테이너인 AppConfig는 요청을 할 때 마다 객체를 새로 생성한다.
1초에 100명이 요청을 보내면 100개의 객체가 생성됐다가 소멸되면서 메모리 낭비가 발생한다. 이를 해결하기 위해선 해당 객체가 딱 1개만 생성되고, 공유하도록 설계하면 된다.
싱글톤 패턴
클래스의 인스턴스가 딱 1개만 생성되는 것을 보장하는 디자인 패턴으로, 위와 같은 메모리 낭비를 막을 수 있다.
public class SingletonService {
private static final SingletonService instance = new SingletonService();
private SingletonService(){
}
public static SingletonService getInstance(){
return instance;
}
}
- static 영역에 객체 instance를 미리 하나 생성해서 올려둔다.
- 이 객체 인스턴스가 필요하면 오직 getInstance() 메서드를 통해서만 조회할 수 있다. 이 메서드를 호출하면 항상 같은 인스턴스를 반환한다.
- 딱 1개의 객체 인스턴스만 존재해야 하므로, 생성자를 private으로 막아서 혹시라도 외부에서 new 키워드로 객체 인스턴스가 생성되는 것을 막는다.
싱글톤 패턴 문제점
싱글톤 패턴을 구현하는 코드 자체가 많이 들어간다.
의존관계상 클라이언트가 구체 클래스에 의존한다. => DIP를 위반한다.
클라이언트가 구체 클래스에 의존해서 OCP 원칙을 위반할 가능성이 높다.
싱글톤 컨테이너
스프링 컨테이너는 싱글톤 패턴의 문제점을 해결하면서, 객체 인스턴스를 싱글톤으로 관리한다.
싱글톤 방식의 주의할 점
객체 인스턴스를 하나만 생성해서 공유하는 싱글톤 방식은 여러 클라이언트가 하나의 같은 객체 인스턴스를 공유하기 때문에 싱글톤 객체는 무상태(stateless)로 설계해야 한다.
- 특정 클라이언트에 의존적인 필드 X
- 특정 클라이언트가 값을 변경할 수 있는 필드 X
- 필드 대신에 자바에서 공유되지 않는, 지역변수, 파라미터, ThreadLocal 등을 사용해야 함.
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;
}
}
이렇게 객체 안에서 상태를 유지하고 그 값을 반환하는 방식으로, 스프링 빈의 필드에 공유 값을 설정하면 큰 장애가 발생할 수 있다. 메소드에서 필드값을 변경하지 말고, 값을 반환하여 사용하는 방식 등을 사용해야 한다.
우리 코드는 싱글톤이 보장되나?
근데 AppConfig 코드를 보니 이상한 점이 있다.
@Configuration
public class AppConfig {
@Bean
public MemberService memberService(){
return new MemberServiceImpl(memberRepository());
}
@Bean
public OrderService orderService(){
return new OrderServiceImpl(memberRepository(), discountPolicy());
}
@Bean
public MemberRepository memberRepository(){
return new MemoryMemberRepository();
}
}memberService를 호출하면 memberRepository를 호출하면서 new MemoryMemberRepository();
orderService를 호출해도 memberRepository를 호출하면서 new MemoryMemberRepository();
2개는 다른 인스턴스를 생성하고 있다. 싱글톤이 깨진건가?
@Configuration
테스트를 해보면 여러번 호출해도 하나의 인스턴스만 생성되는 것을 알 수 있다.
왜 그럴까? 비밀은 @Configuration 에 있다.
스프링 빈에 등록된 AppConfig 를 출력해보면 클래스명에 xxxCGLIB가 붙어있다.
스프링이 CGLIB라는 바이트코드 조작 라이브러리를 사용해서 AppConfig 클래스를 상속받은 임의의 다른 클래스를 만들고, 그 다른 클래스를 스프링 빈으로 등록
CGLIB에는 스프링 컨테이너에 스프링 빈이 존재하면 그것을 반환하고, 없으면 생성하는 코드가 내장되어 있는 것으로 추측된다. 덕분에 싱글톤이 보장되는 것이다.
추가적으로 @Configuration을 사용하지 않고 @Bean만 사용해도 스프링 빈으로 등록은 되지만, 싱글톤을 보장하지 않는다.
