1. 웹 애플리케이션과 싱글톤 패턴

웹 애플리케이션은 보통 여러 고객이 동시에 요청을 한다.

• 스프링 없는 순수한 DI 컨테이너 테스트 코드
  • 요청이 들어올 때 마다 객체를 새로 생성
  • 고객 트래픽이 초당 100이 나오면 초당 100개 객체가 생성되고 소멸 => 메모리 낭비
  • 해결방안: 싱글톤 패턴
    
    

싱글톤 패턴

• 클래스의 인스턴스가 딱 1개만 생성되는 것을 보장하는 디자인 패턴
  • private 생성자를 통해 외부에서 임의로 new키워드 사용을 막는다.

public class SingletonService {
    //1. static 영역에 객체를 딱 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() {
    }
    
    public void logic() {
        System.out.println("싱글톤 객체 로직 호출");
    }
}

1. static 영역에 객체 instance를 미리 하나 생성해서 올려둔다.
   
   
2. getInstance()메서드를 통해서만 해당 객체 인스턴스 조회 가능하다.
   • 이 메서드를 호출하면 항상 같은 인스턴스 반환
     
     
3. 1개의 인스턴스만 존재해야 하므로, 생성자를 private으로 지정한다.
   
   

• 싱글톤 패턴 문제점
  • 구현 코드량 증가
  • DIP 위반(클라이언트가 구현체 의존)
  • OCP 위반
  • 내부속성 변경, 초기화 힘듬
  • 자식 클래스 생성 어려움
  • 유연성이 떨어짐
    
    

2. 싱글톤 컨테이너

• 스프링 컨테이너는 싱글톤 패턴을 적용하지 않고, 객체 인스턴스를 싱글톤으로 관리
  
  
• 스프링 컨테이너는 싱글톤 컨테이너 역할을 함
  • 싱글톤 레지스트리: 싱글톤 객체를 생성하고 관리하는 기능
    
    
• 싱글톤 컨테이너 적용 후
  
  • 요청이 올 때 마다 객체를 생성하는 것이 아니라, 이미 만들어진 객체를 공유
    
    

3. 싱글톤 방식의 주의점

싱글톤 방식 주의점 예시

//StatefulService.java
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;
    }
}

• StatefulService를 스프링 빈으로 등록하고, 여러 클라이언트들이 해당 객체를 요청할 경우

    //StatefulServiceTest.java
    statefulService1.order("userA", 1000);
    statefulService2.order("userB", 2000);
    int price = statefulService1.getPrice();

• price변수에는 userA의 1000이 아니라 userB의 2000이 저장되어 있다.
  
  
• price는 공유되는 필드이기 때문에 발생하는 문제점
  
  

싱글톤 방식 주의점

• 스프링 빈(싱글톤 객체)은 공유되기 때문에 필드에 공유 값을 설정하면 안된다.
  
  
• 특정 클라이언트에 의존적인 필드가 있으면 안된다.
  
  
• 가급적 읽기만 가능하게 설계해야 한다.
  
  
• 공유되지 않는, 지역변수, 파라미터 등을 사용해야 한다.
  
  

4. @Configuration과 싱글톤

AppConfig와 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();
    }

• 위의 코드를 보면 memberService()와 orderService()에서 2번의memberRepository()호출이 발생한다.
  
  
• new MemoryMemberRepository()가 2번 호출되서 싱글톤이 깨지는 것처럼 보인다.
  
  
• 하지만 실제로는 memberRepository인스턴스는 한 개만 생성되고 공유되어 사용된다.
  • 실제 memberRepository 객체를 반환해서 비교해 보는 방법
    • ConfigurationSingletonTest 코드
  • AppConfig에 호출 로그 남기는 방법
    • AppConfig 코드

5. @Configuration과 바이트코드 조작의 마법

AppConfig@CGLIB

ApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
AppConfig bean = ac.getBean(AppConfig.class);
System.out.println("bean = " + bean.getClass());

• AppConfig도 스프링 빈으로 등록된다.
  
  
• AppConfig 클래스 정보 출력
  • 순수한 클래스라면 hello.core.AppConfig같이 출력되어야 한다.
  • 출력결과
    • bean = class hello.core.AppConfig$$EnhancerBySpringCGLIB$$bd479d70
    • 스프링이 CGLIB라는 바이트코드 조작 라이브러리를 사용해서 AppConfig 클래스를
      상속받은 임의의 다른 클래스를 생성하고 그 클래스를 스프링 빈으로 등록
      
      
• CGLIB을 통해 @Bean이 붙은 메서드마다 이미 스프링 빈이 존재하면 존재하는 빈을 반환,
  스프링 빈이 없으면 생성해서 스프링 빈을 등록하고 반환하는 코드가 동적으로 생성된다.
  • 싱글톤 보장