싱글톤 패턴

NNIIE·2022년 4월 18일

spring

목록 보기

7/12

싱글톤 패턴이란 ?

순수 DI컨테이너는 요청이 올 때 마다 객체를 새로 생성한다.
트래픽이 초당 1000이 나오면 초당 1000개 이상의 객체가 생성되고 소멸된다. -> 메모리 낭비
싱글톤 패턴은 이것을 해결하기 위한 패턴이다.
클래스의 인스턴스가 1개만 생성되는 것을 보장하는 디자인 패턴
객체 인스턴스가 2개 이상 생성되지 못하도록 막는다
- private 생성자를 사용해서 외부에서 임의로 new 키워드를 사용하지 못하도록 한다

 // 1. static 영역에 객체를 1개만 생성해둔다.
 private static final SingletonService instance = new SingletonService();
 
 // 2. public으로 열어서 객체 인스터스가 필요하면 이 static 메서드를 통해서만 조회하도록 허용한다.
 public static SingletonService getInstance() {
 	return instance;
 }
 
 // 3. 생성자를 private으로 선언해서 외부에서 new 키워드를 사용한 객체 생성을 못하게 막는다.
 private SingletonService() {}
 
 싱글톤 패턴을 구현하는 방법은 여러가지가 있지만, 
 여기선 객체를 미리 생성해두는 가장 단순하고 안전한 방법 선택

싱글톤 패턴의 문제점

싱글톤 패턴을 구현하는 코드 자체가 많이 들어간다.
의존관계상 클라이언트가 구체 클래스에 의존 -> DIP 위반
클라이언트가 구체 클래스에 의존해서 OCP원칙을 위반할 가능성이 높다.
테스트가 어렵다
내부 속성을 변경하거나 초기화 하기 어렵다
private 생성자로 자식 클래스를 만들기 어렵다
결론적으로 유연성이 떨어짐

싱글톤 컨테이너

스프링 컨테이너는 싱글톤 패턴의 문제점을 해결하면서, 객체 인스턴스를 싱글톤으로 관리한다
스프링 컨테이너는 싱글턴 패턴을 적용하지 않아도, 객체 인스턴스를 싱글톤으로 관리한다.
스프링 컨테이너는 싱글톤 컨테이너 역할을 한다.
스프링 컨테이너의 이런 기능 덕분에 싱글턴 패턴의 모든 단점을 해결하면서 객체를 싱글톤으로 유지할 수
있다.
싱글톤 패턴을 위한 지저분한 코드가 들어가지 않아도 된다.
DIP, OCP, 테스트, private 생성자로 부터 자유롭게 싱글톤을 사용할 수 있다.

스프링 컨테이너 덕분에 트래픽이 발생할 때 마다 객체를 생성하는 것이 아니라, 이미 만들어진 객체를 공유해서 효율적으로 재사용할 수 있다.

참고: 스프링의 기본 빈 등록 방식은 싱글톤이지만, 싱글톤 방식만 지원하는 것은 아니다. 요청할 때 마다
새로운 객체를 생성해서 반환하는 기능도 제공한다. *빈 스코프

싱글톤 방식의 주의점

싱글톤 패턴이든, 스프링 같은 싱글톤 컨테이너를 사용하든, 객체 인스턴스를 하나만 생성해서 공유하는
싱글톤 방식은 여러 클라이언트가 하나의 같은 객체 인스턴스를 공유하기 때문에 싱글톤 객체는 상태를
유지(stateful)하게 설계하면 안된다.
무상태(stateless)로 설계해야 한다!
- 특정 클라이언트에 의존적인 필드가 있으면 안된다.
- 특정 클라이언트가 값을 변경할 수 있는 필드가 있으면 안된다!
- 가급적 읽기만 가능해야 한다.
- 필드 대신에 자바에서 공유되지 않는, 지역변수, 파라미터, ThreadLocal 등을 사용해야 한다.
스프링 빈의 필드에 공유 값을 설정하는건 절대 금물

@Configuration

@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();
 }
}

위 코드를 실행해 보면 각각 다른 2개의 MemoryMemberRepository가 생성되면서 싱글톤이 깨지는것 처럼 보이지만 같은 인스턴스가 공유되어 사용된다.
이것은 스프링이 클래스의 바이트코드를 조작하는 라이브러리를 사용해서 *CGLIB
AppConfig를 상속받은 임의의 다른 클래스를 만들고, 그 클래스를 스프링 빈으로 등록하기 때문이다.
이 클래스가 싱글톤이 보장되도록 만들어준다.

                                 AppConfig@CGLIB 예상코드

@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
 	}
}