[spring] 싱글톤 패턴

본 포스팅은 김영한 님의 스프링 핵심원리 기본편 강의 섹션 5를 듣고 요약한 내용입니다.

스프링 핵심 원리 - 기본편 - 인프런 | 강의

1. 스프링 없는 순수한 DI 컨테이너 

출처 : 김영한 님의 스프링 핵심 원리 강의에서 발췌

기존의 순수한 자바코드로 작성한 DI컨테이너에서는 클라이언트에서 객체를 호출할 때마다 새로운 객체를 생성해왔습니다. 다음 예제를 통해 확인해보겠습니다. 

package hello.core.singleton;

import hello.core.AppConfig;
import hello.core.member.MemberService;
import org.junit.jupiter.api.DisplayName;
import org.junit.jupiter.api.Test;

import static org.assertj.core.api.Assertions.assertThat;

public class SingletonTest {
    @Test
    @DisplayName("스프링 없는 순수한 DI 컨테이너")
    void pureContatiner() {

        AppConfig appConfig = new AppConfig();
        //1. 조회 :  호출할 때 마다 새 객체를 생성
        MemberService memberService1 = appConfig.memberService();

        //2. 조회 : 호출할 때 마다 객체를 생성
        MemberService memberService2 = appConfig.memberService();

        //참고값이 다른것을 확인
        System.out.println("memberService1 = " + memberService1);
        System.out.println("memberService2 = " + memberService2);

        //memberService1 != memberService2
        assertThat(memberService1).isNotSameAs(memberService2);

    }
 }

참고로, Appconfig는 다음과 같습니다.

package hello.core;

import hello.core.discount.DiscountPolicy;
import hello.core.discount.FixDiscountPolicy;
import hello.core.member.MemberRepository;
import hello.core.member.MemberService;
import hello.core.member.MemberServiceImpl;
import hello.core.member.MemoryMemberRepository;
import hello.core.order.OrderService;
import hello.core.order.OrderServiceImpl;


@Configuration
public class AppConfig {


    public MemberService memberService(){
        return new MemberServiceImpl(memberRepository());
    }

    public MemberRepository memberRepository() {
        return new MemoryMemberRepository();
    }
  
    public OrderService orderService(){
        return new OrderServiceImpl(memberRepository(), discountPolicy());
    }
    
    public DiscountPolicy discountPolicy() {
        return new FixDiscountPolicy();
    }

}

결과를 확인해보면, 

두가지의 객체가 다른 객체인 것을 알 수 있습니다. (다른 것을 참조함)

우리가 만들었던 스프링 없는 순수한 DI 컨테이너인 AppConfig는 요청을 할 때 마다 객체를 새로 생성합니다. 

따라서 메모리 낭비가 심한 단점이 있습니다. 이를 해결하기 위해서 객체를 딱 1개만 생성하고 공유되도록 설계하는 방법이 바로 싱글톤 패턴입니다. 

 

2. 싱글톤 패턴 

클래스의 인스턴스가 딱 1개만 생성되는 것을 보장하기 위해서는 다양한 방법이 있겠지만 여기서는 private 생성자를 사용해서 외부에서 임의로 new 키워드를 사용하지 못하게 막는 방법을 사용해 보도록 하겠습니다. 

package hello.core.singleton;

public class SingletonService {

    //1. static 영역에 객체를 딱 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 private으로 선언해서 외부에서 new키워드를 사용한 객체 생성을 못하게 막는다.
    private SingletonService() {

    }

    public void logic() {
        System.out.println("싱글톤 객체 로직 호출");
    }
}

먼저 static 영역에 객체 인스턴스를 미리 하나 생성해 두고, 이 객체 인스턴스가 필요하면 getInstance() 메서드를 이용해서만 조회할 수 있도록 설계합니다. 이 메서드를 호출하면 항상 같은 인스턴스를 반환합니다. 

 

이제 이 코드를 테스트해보겠습니다.

@Test
    @DisplayName("싱글톤 패턴을 적용한 객체 사용")
    public void singletonServiceTest() {
        //private로 생성자를 막아두었다. 컴파일 오류가 발생한다.
        //new SingletonService();

        //1. 조회: 호출할 때 마다 같은 객체를 반환
        SingletonService singletonService1 = SingletonService.getInstance();
        //2. 조회: 호출할 때 마다 같은 객체를 반환
        SingletonService singletonService2 = SingletonService.getInstance();

        //참조값이 같은 것을 확인
        System.out.println("singletonService1 = " + singletonService1);
        System.out.println("singletonService2 = " + singletonService2);

        //singletonService1 == singletonService2
        assertThat(singletonService1).isSameAs(singletonService2);

        singletonService1.logic();
    }

싱글톤 패턴으로 객체를 호출하였고, 호출 될 때마다 같은 객체를 조회하는지 확인해 봅시다.

같은 객체 인스턴스를 반환하는 것을 확인할 수 있습니다.

 

하지만 싱글톤 패턴에도 문제점은 있습니다. 

1. 싱글톤 패턴을 구현하는 코드 자체가 많이 들어간다. 
2. 의존관계상 클라이언트가 구체 클래스에 의존합니다. -> DIP 위반 (private static final SingletonService instance = new SingletonService(); 에서 구체 클래스에 의존하고 있습니다.)
3. 클라이언트가 구체 클래스에 의존해서 OCP 원칙을 위반할 가능성이 높습니다.
4. 유연성이 떨어진다. 

 

다음 포스팅에선 싱글톤 패턴의 문제점을 해결하면서 객체 인스턴스를 하나만 생성하는 방법에 대해서 알아보도록 하겠습니다.