싱글톤 패턴

Trace·2024년 8월 5일

Design-Pattern

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싱글톤 패턴(Singleton Pattern)은 소프트웨어 디자인 패턴 중 하나로, 클래스의 인스턴스를 하나만 생성하고, 그 인스턴스에 접근할 수 있는 전역적인 접근점을 제공하는 패턴, 주로 전역 상태를 관리하거나, 시스템 내에서 공통으로 사용되는 리소스나 설정을 관리할 때 사용 됨

장점

하나의 인스턴스를 기반으로 해당 인스턴스를 다른 모듈들이 공유하여 사용하기 때문에 신스턴스를 생성할 때 드는 비용이 감소
그렇기 때문에 인스턴스 생성에 많은 비용이 드는 I/O 바운드 작업에 많이 사용 됨

단점

의존성이 높아지면, TDD(Test Driven Development)를 할 때 걸림돌이 될 수 있음

TDD를 할 때 단위 테스트를 주로 하는데, 단위 테스트는 테스트를 하는 각각의 단위가 서로 독립적이여야 함
의존성이 있는경우 다른 단위의 테스트 결과에 따라서 다른 단위 테스트에 영향을 줄 수 있기 때문

싱글톤턴은 미리 생성된 하나의 인스턴스를 기반으로 구현하는 패턴이므로 각 테스트마다 독립정인 인스턴스를 만들기가 어려움

주요 특징

유일한 인스턴스 보장: 클래스의 인스턴스가 하나만 생성되도록 보장
전역 접근점 제공: 인스턴스에 접근할 수 있는 전역적인 접근점을 제공
생성 시점 제어: 인스턴스가 처음 사용될 때 생성되는 지연 초기화(lazy initialization)를 지원할 수 있음
하나의 인스턴스를 기반으로 해당 인스턴스를 다른 모듈들이 공유하여 사용하기 떄문에 인스턴스를 생성할 때 드는 비용이 줄어듬, 그렇기 때문에 인스턴스 생성에 많은 비용이 드는 I/O 바운드 작업에 많이 사용함
net연결, DB, fs요청 같은 I/O 바운드 작업은 상대적으로 시간이 많이 걸림

사용 예시

1. 객체 리터럴(Object Literal) 사용

가장 간단한 싱글톤 패턴 구현 방법은 객체 리터럴을 사용하는 것
JavaScript의 객체 리터럴은 본질적으로 싱글톤 임

javascript코드 복사
const Singleton = {
    property: 'I am a singleton',
    method: function() {
        console.log(this.property);
    }
};

// 사용 예시
Singleton.method();  // "I am a singleton"

2. 클로저(Closure)를 사용한 구현

클로저를 이용하여 싱글톤 패턴을 구현할 수도 있음

javascript코드 복사
const Singleton = (function() {
    let instance;

    function createInstance() {
        const object = new Object('I am the instance');
        return object;
    }

    return {
        getInstance: function() {
            if (!instance) {
                instance = createInstance();
            }
            return instance;
        }
    };
})();

// 사용 예시
const instance1 = Singleton.getInstance();
const instance2 = Singleton.getInstance();

console.log(instance1 === instance2);  // true

3. 클래스를 사용한 구현

ES6의 클래스를 사용하여 싱글톤 패턴을 구현할 수 있음

javascript코드 복사
class Singleton {
    constructor() {
        if (Singleton.instance) {
            return Singleton.instance;
        }
        Singleton.instance = this;

        this.property = 'I am a singleton instance';
    }

    method() {
        console.log(this.property);
    }
}

// 사용 예시
const instance1 = new Singleton();
const instance2 = new Singleton();

console.log(instance1 === instance2);  // true
instance1.method();  // "I am a singleton instance"
instance2.method();  // "I am a singleton instance"

4. 모듈 패턴(Module Pattern) 사용

JavaScript 모듈 패턴을 사용하여 싱글톤 패턴을 구현할 수 있음

javascript코드 복사
const Singleton = (function() {
    let instance;

    function init() {
        return {
            property: 'I am a singleton',
            method: function() {
                console.log(this.property);
            }
        };
    }

    return {
        getInstance: function() {
            if (!instance) {
                instance = init();
            }
            return instance;
        }
    };
})();

// 사용 예시
const instance1 = Singleton.getInstance();
const instance2 = Singleton.getInstance();

console.log(instance1 === instance2);  // true
instance1.method();  // "I am a singleton"
instance2.method();  // "I am a singleton"