웹 어플리케이션과 싱글톤
- 스프링은 태생이 기업용 온라인 서비스를 기술하기 위해 탄생했다.
- 대부분의 스프링 애플리케이션은 웹 애플리케이션이다.
- 웹 애플리케이션은 보통 여러 고객이 동시에 요청을 한다.
싱글톤 패턴
- 클래스의 인스턴스가 딱 1개만 생성되는 것을 보장하는 디자인 패턴이다.
- 그래서 객체 인스턴스를 2개 이상 생성하지 못하도록 막아야 한다.
- private 생성자를 사용해서 외부에서 임의로 new 키워드를 사용하지 못하도록 막아야 한다.
public class SingletonService{
//1. static 영역에 객체를 딱 1개만 생성해둔다.
private static final SingletonService instance = new SingletonService();
//2. public으로 열어서 객체 인스턴스가 필요하면 이 static 메서드를 통해서만
//조회하도록 허용한다.
public static SingletonService getInstance(){
return instance;
}
//3. 생성자를 private으로 선언해서 외부에서 new 키워드를 사용한 객체 생성을 막는다.
private SingletonService(){
}
public void logic(){
System.out.println("싱글톤 객체 로직 호출");
}
}싱글톤 패턴을 구현하는 방법은 여러가지가 있다. 여기서는 객체를 미리 생성해두는 가장 단순하고
안전한 방법을 선택했다.
싱글톤 패턴을 적용하면 고객의 요청이 올 때 마다 객체를 생성하는 것이 아니라, 미리 만들어진 객체를 공유해서 효율적으로 사용할 수 있다.
하지만 싱글톤 패턴은 다음과 같은 문제점들을 가지고 있다.
싱글톤 패턴 문제점
- 싱글톤 패턴을 구현하는 코드 자체가 많이 들어간다
- 의존관계상 클라이언트가 구체 클래스에 의존한다 -> DIP 위반
- 클라이언트가 구체 클래스에 의존해서 OCP 원칙을 위반할 가능성이 높다.
- 테스트하기 어렵다
- 내부 속성을 변경하거나 초기화 하기 어렵다
- private 생성자로 자식 클래스를 만들기 어렵다
- 유연성이 떨어진다
- 안티패턴으로 불리기도 한다.
싱글톤 컨테이너
스프링 컨테이너는 싱글톤 패턴의 문제점을 해결하면서, 객체 인스턴스 싱글톤(1개만 생성)으로
관리한다
- 스프링 컨테이너는 싱글턴 패턴을 적용하지 않아도, 객체 인스턴스를 싱글톤으로 관리한다.
- 스프링 컨테이너는 싱글톤 컨테이너 역할을 한다. 이렇게 싱글톤 객체를 생성하고 관리하는 기능을 싱글톤 레지스트리라 한다.
- 스프링 컨테이너의 이런 기능 덕분에 싱글턴 패턴의 모든 단점을 해결하면서 객체를 싱글톤으로
유지할 수 있다.- 싱글톤 패턴을 위한 지저분한 코드 X
- DIP, OCP, 테스트, private 생성자로 부터 자유롭게 싱글톤 사용 가능
싱글톤 방식의 주의점
- 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 설정하면 큰 장애가 발생할 수 있다.
public class StatefulService{
private int pirce; //상태를 유지하는 필드
public void order(String name, int price){
System.out.println("name = " + name + "price = " + price);
this.price = price; //여기가 문제!!
}
}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);
}
}@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();
}
...
}memberService 빈을 만드는 코드를 보면 memberRepository()를 호출한다
이 메서드를 호출하면 new MemoryMemberRepository()를 호출한다
orderService 빈을 만드는 코드도 동일하게 memberRepository()를 호출한다
이 메서드를 호출하면 new MemoryMemberRepository()를 호출한다
결과적으로 각각 다른 2개의 MemoryMemberRepository가 생성되면서 싱글톤이 깨지는 것처럼
보인다.
하지만 확인해보면 memberRepository 인스턴스는 모두 같은 인스턴스가 공유되어 사용된다.
@Configuration과 바이트코드 조작의 마법
스프링은 클래스의 바이트코드를 조작하는 라이브러리를 사용한다.
모든 비밀은 @Configuration을 적용한 AppConfig에 있다.
@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
}AnnotationConfigApplicationContext에 파라미터로 넘긴 값은 스프링 빈으로 등록된다.
bean을 출력해보면 다음과 같이 나온다
bean = class hello.core.AppConfig$$EnhancerBySpringCGLIB$$bd479d70클래스 명에 xxxCGLIB가 붙으면서 복잡해졌다. 이것은 내가 만든 클래스가 아니라 스프링이
CGLIB라는 바이트코드 조작 라이브러리를 사용해 AppConfig 클래스를 상속받은 임의의
다른 클래스를 만들고, 그 다른 클래스를 스프링 빈으로 등록한 것이다!.
그 임의의 다른 클래스가 바로 싱글톤이 보장되도록 해준다.
