[Spring] 싱글톤 패턴(Singleton pattern), 싱글톤 컨테이너(Singleton container)

웹 애플리케이션과 싱글톤

 

 

• 웹 애플리케이션은 보통 여러 고객이 동시에 요청

스프링 없는 순수한 DI 컨테이너

• 요청할 때 마다 객체를 새로 생성 ➡︎ 메모리 낭비가 심함
  ➡️ 싱글톤 패턴으로 설계

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싱글톤 패턴

: 클래스의 인스턴스가 딱 1개만 생성되는 것을 보장하는 디자인 패턴

 

객체 인스턴스를 2개 이상 생성하지 못하도록 막기

1. static 영역에 객체 instance를 미리 하나 생성
2. 이 객체 인스턴스가 필요하면 오직 getInstance() 메서드를 통해서만 조회 -  이 메서드를 호출하면 항상 같은 인스턴스를 반환
3. 생성자를 private으로 막아서 혹시라도 외부에서 new 키워드로 객체 인스턴스가 생성되는 것을 막음

 

 

➡️ 싱글톤 패턴을 적용하면 고객의 요청이 올 때 마다 객체를 생성하는 것이 아니라, 이미 만들어진 객체를 공유해서 효율적으로 사용

 

⚠️ 싱글톤 패턴 문제점

• 싱글톤 패턴을 구현하는 코드 자체가 많이 들어감
• 의존관계상 클라이언트가 구체 클래스에 의존 ➡︎ DIP를 위반
• 클라이언트가 구체 클래스에 의존해서 OCP 원칙을 위반할 가능성 ↑
• 테스트하기 어렵고, 내부 속성을 변경하거나 초기화 하기 어려움
• private 생성자로 자식 클래스를 만들기 어려움
• 결론적으로 유연성이 떨어져 안티패턴으로 불리기도 함

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싱글톤 컨테이너 (스프링 컨테이너)

• 스프링 컨테이너는 싱글턴 패턴을 적용하지 않아도, 객체 인스턴스를 싱글톤으로 관리
• 스프링 컨테이너는 싱글톤 컨테이너 역할을 함 -  싱글톤 객체를 생성하고 관리하는 기능을 싱글톤 레지스트리
• 싱글톤 패턴을 위한 지저분한 코드가 들어가지 않아도 됨
• DIP, OCP, 테스트, private 생성자로 부터 자유롭게 싱글톤을 사용 가능

 싱글톤 컨테이너 적용

• 이미 만들어진 객체를 공유해서 효율적으로 재사용

 

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싱글톤 방식의 주의점

싱글톤 패턴이든, 스프링 같은 싱글톤 컨테이너를 사용하든, 객체 인스턴스를 하나만 생성해서 공유하는 싱글톤 방식은 여러 클라이언트가 하나의 같은 객체 인스턴스를 공유하기 때문에 싱글톤 객체는 상태를 유지(stateful)하게 설계하면 안됨

 

무상태(stateless) 설계

• 특정 클라이언트에 의존적인 필드가 있으면 안됨
• 특정 클라이언트가 값을 변경할 수 있는 필드가 있으면 안됨
• 가급적 읽기만 가능
• 필드 대신에 자바에서 공유되지 않는, 지역변수, 파라미터, ThreadLocal 등을 사용

 

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Configuration 과 바이트코드 조작

• @Configuration 을 붙이면 스프링이 CGLIB라는 바이트코드 조작 라이브러리를 사용해서 AppConfig 클래스를 상속받은 임의의 다른 클래스를 만들고, 그 다른 클래스를 스프링 빈으로 등록

 

AppConfig@CGLIB 예상 코드

@Bean
public MemberRepository memberRepository() {
	if (memoryMemberRepository가 이미 스프링 컨테이너에 등록되어 있으면?) { 
    	return 스프링 컨테이너에서 찾아서 반환;
	} else { //스프링 컨테이너에 없으면
		기존 로직을 호출해서 MemoryMemberRepository를 생성하고 스프링 컨테이너에 등록 
        return 반환
	}
}

 

 

 

‼️ 스프링 설정 정보는 항상 @Configuration 사용 ‼️