스프링 DB 1편 - 데이터 접근 핵심 원리 섹션 2 수강

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토픽 1개 - 싱글톤 패턴

+) 22. 08. 23. 추가

싱글톤 패턴이란, 객체의 인스턴스가 오직 1개만 생성되는 패턴을 의미한다.

싱글톤 패턴은 클래스가 오직 하나여야 함을 보장하는 곳, 또는 모든 클라이언트가 하나의 인스턴스만 사용해야 하는 경우에 활용할 수 있다.

public class Singleton {
	//객체를 미리 생성해두고 가져오는 방법.
	private static Singleton instance = new Singleton();

	private Singleton() {
		//생성자는 외부에서 호출하지 못하게 private으로 지정해야 한다.
	}

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

싱글톤 패턴 구현 예시1

public class Speaker {
	//원래는 private. getter, setter 필요하지만 편의상 public으로 함.
	public int volume = 5;
	
	//2. private static 인스턴스 변수
	private static Speaker instance;

	//3. public static getInstance() method 구현
	public static getInstance() {
		if(instance == null) {
			instance = new Speaker();
		}
		return instance;
	}	

	//1. private 생성자
	private Speaker() {}
}

싱글톤 패턴 구현 예시2

public static void main(String[] args) {
	//객체1 생성
	Speaker speaker1 = Speaker.getInstance();

	//객체2 생성
	Speaker speaker2 = Speaker.getInstance();

	//객체의 주소 비교 (똑같은 주소값이 나온다. -> 같은 인스턴스를 가리키고 있다.)
	System.out.println(speaker1);
	System.out.println(speaker2);

	//객체의 attribute값 읽어오기 (둘 다 5가 나온다.)
	System.out.println(speaker1.volume);
	System.out.println(speaker2.volume);
}

싱글톤 패턴 구현 예시2

class Singleton {
	/* static + 중첩 클래스(홀더): 애플리케이션 당 단 하나 + singleInstanceHolder를 실제로 사용할 때까지 미룸. 정적 초기화로 생성되므로 스레드 세이프하다. */

	/* final: 다시 값이 할당되지 않게(read only) / 대문자로 변수 선언 */

	private static class singleInstanceHolder {
		private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
	}

	private static Singleton getInstance() {
		return singleInstanceHolder.INSTANCE;
	}
}

싱글톤 패턴 구현 예시3

싱글톤 패턴 사용 시 이점

• 고정된 메모리 영역을 가지고 하나의 인스턴스만 사용하기 때문에 메모리 낭비를 방지할 수 있다.

• 싱글톤 클래스의 인스턴스는 전역이기 때문에 다른 클래스의 인스턴스들이 데이터를 공유하기가 쉽다.

싱글톤 패턴 사용 시 문제점

• 싱글톤 패턴을 구현하는 코드 자체가 많이 필요하다. 멀티스레딩 환경에서 발생할 수 있는 동시성 문제를 해결하기 위해 synchronized 키워드를 사용해야 한다.

• 테스트하기 어렵다. 싱글톤 인스턴스는 자원을 공유하기 때문에 테스트가 결정적으로 격리된 환경에서 수행되려면 매번 인스턴스의 상태를 초기화시켜 주어야 한다.

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

싱글톤 패턴은 오직 한 개의 인스턴스 생성을 보증하여 효율을 높일 수 있지만, 그에 못지않게 문제점도 많다.
하지만 스프링 컨테이너 같은 프레임워크의 도움을 받으면 싱글톤 패턴의 문제점을 보완하면서 이점도 누릴 수 있다. 실제로 스프링 빈은 컨테이너의 도움을 받아 싱글톤 스코프로 관리되고 있다.
프레임워크의 도움없이 싱글톤 패턴을 적용하고 싶다면 위에서 살펴본 장단점의 trade-off를 고려하여 사용하는 것이 좋을 것이다.

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참고 자료

1. Tecoble 2기_보스독, “싱글톤(Singleton) 패턴이란?”, https://tecoble.techcourse.co.kr/post/2020-11-07-singleton/

2. 진쓰 코딩, “객체지향 자바 싱글톤 패턴 Singleton Pattern”, https://youtu.be/Cs3g44R9seo

3. 큰돌의터전, “싱글톤패턴 | 디자인패턴”, https://youtu.be/DHo8qRCtmGU

4. 우아한Tech, “[10분 테코톡] 🧇 크로플의 싱글턴과 정적클래스”, https://youtu.be/C6CczyrkYXU

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함께 보면 좋은 자료

• 이야기’s G, “[자바 디자인 패턴 이해] 5강 싱글톤 패턴(Singleton Pattern)”, https://youtu.be/5jgpu9-ywtY

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