싱글톤 패턴

생성(Creational) 패턴 중 하나로써 객체를 오직 하나만 생성하여 생성된 객체를 프로그램 어디에서나 접근하여 사용할 수 있도록 하는 패턴

필요할 때마다 똑같은 객체를 매번 생성하지 않고 기존에 생성한 하나의 객체를 활용하도록 하는 디자인 패턴

싱글톤 패턴을 구현하는 방법

Singleton : 하나의 객체만 생성하도록 보장해주며 getInstance() 메서드를 통해서만 다른 클래스에서 객체에 접근할 수 있도록 해주는 클래스

public class Singleton {

    private static Singleton instance = new Singleton();
    
    private Singleton() {
        // 생성자는 외부에서 호출못하게 private 으로 지정해야 한다.
    }

    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

장점

1. 매번 new 연산을 통해 객체를 생성하지 않아도 되기 때문에 메모리를 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
2. 고정된 메모리 영역을 사용하기 때문에 추후 해당 객체에 접근할 때 메모리 낭비를 방지할 수 있다.
3. 이미 생성된 인스턴스를 활용하니 속도 측면에서도 이점이 있다고 볼 수 있다.
4. static 객체이기 때문에 외부에서 객체의 데이터를 공유하기가 쉽다.

문제점

1. 싱글톤 패턴을 구현하는 코드 자체가 많이 필요하다.
   여러 클래스의 인스턴스에서 싱글톤 인스턴스의 데이터에 동시에 접근하게 되면 동시성 문제가 발생할 수 있어 syncronized 키워드 등을 사용해야 한다.

2. 테스트하기 어렵다.
   싱글톤 인스턴스는 자원을 공유하고 있기 때문에 테스트가 결정적으로 격리된 환경에서 수행되려면 매번 인스턴스의 상태를 초기화시켜주어야 한다. 그렇지 않으면 어플리케이션 전역에서 상태를 공유하기 때문에 테스트가 온전하게 수행되지 못한다.

3. 의존 관계상 클라이언트가 구체 클래스에 의존하게 된다.
   new 키워드를 직접 사용하여 클래스 안에서 객체를 생성하고 있으므로, 이는 SOLID 원칙 중 DIP를 위반하게 되고 OCP 원칙 또한 위반할 가능성이 높다.

이외에도 자식클래스를 만들수 없다는 점과, 내부 상태를 변경하기 어렵다는 점 등 여러가지 문제들이 존재한다. 결과적으로 이러한 문제들을 안고있는 싱글톤 패턴은 유연성이 많이 떨어지는 패턴이라고 할 수 있다.

결론

오직 한 개의 인스턴스 생성을 보증하여 효율을 찾을 수 있지만 그에 못지많게 수반되는 문제점도 많다. 싱글톤 패턴은 안티패턴으로 불릴 만큼 단독으로 사용한다면 객체 지향에 위반되는 사례가 많다. 스프링 컨테이너 같은 프레임워크의 도움을 받으면 싱글톤 패턴의 문제점들을 보완하면서 장점의 혜택을 누릴 수 있다. 실제로 스프링 빈은 컨테이너의 도움을 받아 싱글톤 스콥으로 관리되고 있다.

출처
https://tecoble.techcourse.co.kr/post/2020-11-07-singleton/
https://sorjfkrh5078.tistory.com/107