스프링 section6

스프링을 통해 웹 애플리케이션 개발
-> 여러 고객이 사용 -> 요청할 때마다 객체 새로 생성함

문제 : 고객 트래픽 초당 100 나오면 100개 객체 생성 & 소멸
-> 메모리 낭비

해결 : 해당하는 객체는 한 번만 생성하고, 이걸 공유하기.
-> 싱글톤 패턴

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싱글톤 패턴

• 클래스의 인스턴스가 딱 1개만 생성되는 것을 보장하는 디자인 패턴
• 객체 인스턴스를 2개 이상 생성하지 못하도록 막아야함.

//1. static 영역에 객체를 딱 1개만 생성해둠
private static final SingletonService instance = new SingletonService();

//2. public으로 열어서 객체 인스턴스 필요하면 해당 메서드 통해서만 조회하도록 하용.
public static SingletonService getInstance(){
	return instance;
}

//3. 생성자를 private으로 선언하여, 외부에서 new키워드로 객체 생성 못하게 막음
private SingletonService(){}

• 싱글톤 패턴 구현 방법 여러가지임. 여기서는 객체 미리 생성해두는 가장 단순하고 안전한 방법 사용.

싱글톤 패턴 문제점

• 패턴 구현하는 코드가 많이 들어감.
• 클라이언트가 구체 클래스에 의존 -> DIP 위반. OCP 위반 가능성도 높음.
• 테스트 어려움
• private 생성자로 자식 클래스 만들기 어려움
• 유연성 떨어짐
• 안티패턴으로도 불림

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싱글톤 컨테이너

싱글톤 패턴의 문제점 해결 + 객체 인스턴스를 싱글톤으로 관리.
지금까지 학습한 스프링 빈이 싱글톤으로 관리되는 빈.

싱글톤 컨테이너

• 스프링 컨테이너는 싱글톤 패턴 적용 안해도, 객체 인스턴스를 싱글톤으로 관리.
• 스프링 컨테이너가 싱글톤 컨테이너 역할. 이처럼 싱글톤 객체 생성&관리하는 기능을 싱글톤 레지스트리라고 함.
• 스프링 컨테이너의 이러한 특징들로 싱글톤 패턴 모든 단점 해결하면서 싱글톤 사용 가능
  (패턴 생성 코드 안만들어도 됨.)
  (DIP, OCP, 테스트, private 생성자로부터 자유롭게 싱글톤 사용 가능)

싱글톤 컨테이너 적용 이후

싱글톤 방식 주의점

• 싱글톤 패턴, 싱글톤 컨테이너같은 싱글톤 방식은 stateless로 설계해야함.

stateless

• 특정 클라이언트에 의존적인 필드 있으면 안됨
• 특정 클라이언트가 값 변경할 수 있는 필드 있으면 안됨
• 가급적 읽기만 가능해야함
• 필드 대신 자바에서 공유 안되는 지역변수, 파라미터, ThreadLocal 등 사용해야함

문제점 예시

package hello.core.singleton;
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;
	}
}

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();
	}
}

싱글톤에서는 각자 호출하더라도 하나의 객체 공유하다보니 결과가 수정되어 문제인듯. 그래서 stateless하게 짜야하는 것.

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@Configuration과 싱글톤

@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();
	}
	...
}

• meberService에서 mew MemoryMemberRepository() 호출
• orderService에서 new MemoryMemberRepository() 호출

문제 :MemoryMemberRepository 두 개 생성되는 거 아닌가? 싱글톤 깨지지 않나?

싱글톤 깨지나 테스트

@Configuration
public class AppConfig {
	
    @Bean
	public MemberService memberService() {
	//1번
	System.out.println("call AppConfig.memberService");
	return new MemberServiceImpl(memberRepository());
	}
    
	@Bean
	public OrderService orderService() {
	//1번
	System.out.println("call AppConfig.orderService");
	return new OrderServiceImpl(
		memberRepository(),
		discountPolicy());
	}
    
	@Bean
	public MemberRepository memberRepository() {
	//2번? 3번?
	System.out.println("call AppConfig.memberRepository");
	return new MemoryMemberRepository();
	}
    
	@Bean
	public DiscountPolicy discountPolicy() {
		return new RateDiscountPolicy();
	}
}

System.out.println("memberService -> memberRepository = " +
	memberService.getMemberRepository());
    
System.out.println("orderService -> memberRepository = " +
	orderService.getMemberRepository());
    
System.out.println("memberRepository = " + memberRepository);

가정 : memberRepository() 세 번 호출되지 않을까?

결과 :

• call AppConfig.memberService
  call AppConfig.memberRepository
  call AppConfig.orderService

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@Configuration과 바이트코드 조작

@Test
void configurationDeep() {
	ApplicationContext ac = new
	AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
	
    //AppConfig도 스프링 빈으로 등록된다.
	AppConfig bean = ac.getBean(AppConfig.class);
	
    System.out.println("bean = " + bean.getClass());
	//출력: bean = class hello.core.AppConfig$$EnhancerBySpringCGLIB$$bd479d70
}

순수한 클래스라면 class hello.core.AppConfig 출력되었어야함.
-> 스프링이 CGLIB라는 바이트코드 조작 라이브러리 사용하여, AppConfig 클래스 상속받은 또다른 클래스 만든 후, 빈으로 등록한 것.

AppConfig@CGLIB 예상 코드

@Bean
public MemberRepository memberRepository() {
	if (memoryMemberRepository가 이미 스프링 컨테이너에 등록되어 있으면?) {
		return 스프링 컨테이너에서 찾아서 반환;
} else { //스프링 컨테이너에 없으면
	기존 로직을 호출해서 MemoryMemberRepository를 생성하고 스프링 컨테이너에 등록
	return 반환
	}
}

• 이로서 싱글톤 보장되는 것.

@Configuration 없이 @Bean만 쓰면?

bean = class hello.core.AppConfig

• CGLIB없이 순수한 AppConfig로 스프링 빈 등록됨

call AppConfig.memberService
call AppConfig.memberRepository
call AppConfig.orderService
call AppConfig.memberRepository
call AppConfig.memberRepository

• 아까 예상한 것처럼, memberRepository 세 번 호출됨.

인스턴스 같은지 테스트

memberService -> memberRepository =
hello.core.member.MemoryMemberRepository@6239aba6

orderService -> memberRepository =
hello.core.member.MemoryMemberRepository@3e6104fc

memberRepository = hello.core.member.MemoryMemberRepository@12359a82

• 모두다 다른 MemoryMemberRepository 생성됨
  ->싱글톤 깨짐

정리

• @Bean -> 스프링 빈 등록 O, 싱글톤 보장 X
• 스프링 설정 정보는 항상 @Configuration 사용하자.