싱글톤 컨테이너

싱글톤 패턴

💡 클래스의 인스턴스가 1개만 생성되는 것을 보장하는 디자인 패턴이다.
💡 객체 인스턴스를 2개 생성하지 못하도록 막아야 한다.
private 생성자를 사용해서 외부에서 임의로 new 키워드를 사용하지 못하도록 제한한다.

1. static 영역에 객체 instance를 하나 생성
2. 이 객체 인스턴스가 필요한 경우 오직 getInstance() 메서드를 통해서만 조회 가능. 이 메서드를 호출하면 항상 같은 인스턴스 반환.
3. 오직 하나의 객체 인스턴스만 존재해야 하므로, 생성자를 private로 막아서 외부에서 new 키워드로 객체 인스턴스가 생성되는 것을 막는다.
   🔸 SingletonService.java

public class SingletonServcie{
	
    //1.static 영역에 객체를 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 private로 선언해서 외부에서 new 키워드를 사용한 객체 생성을 못하게 막는다.
    private SingletionService(){
    }
    
    public void logic(){
    	System.out.println("싱글톤 객체 로직 호출");
    }
}

🔹 싱글톤 패턴의 문제점

• 구현 코드가 길다.
• 의존관계상 클라이언트가 구체 클래스에 의존한다. -> DIP를 위반한다.
• 클라이언트가 구체 클래스에 의존해서 OCP 원칙을 위반할 가능성이 높다.
• 테스트가 어렵다.
• 내부 속성을 변경, 초기화 하기 어렵다.
• private 생성자로 자식 클래스를 만들기 어렵다.
• 유연성이 떨어진다.
• 안티패턴으로 불린다.

싱글톤 컨테이너

💡 스프링 컨테이너는 싱글톤 패턴의 문제점을 해결하면서 객체 인스턴스를 싱글톤으로 관리
🔹 컨테이너는 객체를 하나만 생성해서 관리한다.
🔹 스프링 컨테이너는 싱글톤 컨테이너 역할을 한다.
🔹 싱글톤 객체를 생성하고 관리하는 기능을 싱글톤 레지스트리라고 한다.
🔹 DIP, OCP, 테스트, private 생성자로부터 자유롭게 싱글톤을 사용할 수 있다.

🔸 springContainer.java

@Test
@DisplayName("spring container, singleton)
void springContainer(){
	ApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
    
    //1.조회 - 호출할 때 마다 같은 객체를 반환
    MemberService memberService1 = ac.getBean("memberService",MemberService.class);
    
    //2.조회 - 호출할 때 마다 같은 객체를 반환
    MemberService memberService2 = ac.getBean("memberService",MemberService.class);
    
    //참조값 같은 것 확인
    System.out.pringln("memberService1="+memberService1);
    System.out.pringln("memberSerivce2="+memberService2);
    
    assertThat(memberService1).isSameAs(memberService2);
}

싱글톤 방식 주의점

🔹 하나의 객체 인스턴스를 공유하기 때문에 싱글톤 객체는 상태를 유지(stateful)하게 설계하면 안된다.
🔹 무상태(stateless)로 설계해야 한다.
🔹 가급적 읽기만 가능해야 하고, 특정 클라이언트에 의존적인 필드가 있으면 안된다. 필드 대신에 자바에서 공유되지 않는 지역변수, 파라미터, ThreadLocal 등을 사용해야 한다.

🔹 상태 유지 설계 시 문제 상황: A 사용자가 10000원 주문 중에 B 사용자가 20000원을 주문한다. A 사용자는 10000원을 기대했지만 20000원을 출력하게 된다.
🔹 StatefulService의 price는 공유되는 필드인데 특정 클라이언트가 값을 변경한다.
🔸 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;
  } 
}

🔸 StatefulServiceTest.java

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);
        Assertions.assertThat(statefulService1.getPrice()).isEqualTo(20000);
   	}
    
   	static class TestConfig {
   		@Bean
        public StatefulService statefulService() {
        	return new StatefulService();
    }
  } 
}

AppConfig 스프링 빈

🔹 AnnotationConfigApplicationContext에 파라미터로 넘긴 값은 스프링 빈으로 등록되기 때문에 AppConfig도 스프링 빈이 된다.
🔹 AppConfig의 스프링 빈을 조회하여 클래스 정보를 출력한 결과 xxxCGLIB가 붙은 형태임을 알 수 있다.
🔹 CGLIB라는 바이트코드 조작 라이브러리가 AppConfig 클래스를 상송받은 임의의 다른 클래스를 만들고 그 클래스를 스프링 빈으로 등록한 것이다.
🔹 임의의 다른 클래스가 싱글톤을 보장해준다.

🔹 @Configuration: 바이트코드 조작 CGLIB 기술을 사용해서 싱글톤 보장
🔹 @Bean만 사용하면 스프링 빈으로 등록은 되지만 싱글톤을 보장하지 않는다.