[ 싱글톤 컨테이너 ] 웹 애플리케이션과 싱글톤 ~ 싱글톤 방식의 주의점

 

 

 

웹 애플리케이션과 싱글톤

 

 

➡️ 웹 애플리케이션과 싱글톤

  🔸스프링은 기업용 온라인 서비스 기술을 지원하기 위해 탄생 > 보통 여러명의 고객이 동시에 요청

  🔸순수 DI컨테이너는 요청마다 객체를 새로 생성 >> 메모리 낭비가 심하다.

package hello.core.singleton;

import hello.core.AppConfig;
import hello.core.member.MemberService;
import org.assertj.core.api.Assertions;
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 pureContainer(){
        AppConfig appConfig = new AppConfig();
        // 1. 조회 : 호출할 때 마다 객체를 생성
        MemberService memberService1 = appConfig.memberService();

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

        // 참조값이 다른 것을 확인
        System.out.println("memberService1 = " + memberService1);
        System.out.println("memberService2 = " + memberService2);

        // memberService1 != memberService2 >> 요청마다 객체를 생성함
        assertThat(memberService1).isNotSameAs(memberService2);
    }
}

 

  🔸싱글톤 패턴 : 객체가 딱 1개만 생성되고, 공유하도록 설계하는 패턴

 

 

 

 

싱글톤 패턴

 

 

➡️ 클래스의 인스턴스가 딱 한개만 생성되는 것을 보장하는 디자인 패턴

  🔸private 생성자를 사용해서 외부에서 임의로 new 키워드를 사용하지 못하도록 막아야 한다.

  🔸싱글톤 패턴을 구현하는 방법은 여러가지가 존재

 

package hello.core.singleton;

public class SingletonService {

    private static final SingletonService instance = new SingletonService();
    // static 영역에 객체 instance를 미리 하나 생성

    public static SingletonService getInstance(){
        return instance;    //해당 메서드를 통해서만 조회 가능. 인스턴스가 하나기 때문에 항상 같은 인스턴스 반환
    }

    private SingletonService(){
        // 하나의 인스턴스만 존재해야 하므로 다른 인스턴스를 만드는 것을 private로 막아둠
    }

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

}

package hello.core.singleton;

import hello.core.AppConfig;
import hello.core.member.MemberService;
import org.assertj.core.api.Assertions;
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 pureContainer() {
        AppConfig appConfig = new AppConfig();
        // 1. 조회 : 호출할 때 마다 객체를 생성
        MemberService memberService1 = appConfig.memberService();

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

        // 참조값이 다른 것을 확인
        System.out.println("memberService1 = " + memberService1);
        System.out.println("memberService2 = " + memberService2);

        // memberService1 != memberService2 >> 요청마다 객체를 생성함
        assertThat(memberService1).isNotSameAs(memberService2);
    }

    @Test
    @DisplayName("싱글톤 패턴을 적용한 객체 사용")
    void singletonServiceTest(){

        // new SingletonTest(); >> 싱글톤으로 만들었기 때문에 생성 불가
        SingletonService singletonService1 = SingletonService.getInstance();
        SingletonService singletonService2 = SingletonService.getInstance();

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

        // memberService1 == memberService2
        assertThat(singletonService1).isSameAs(singletonService2);

    }
}

 

 

➡️ 싱글톤 패턴 문제점

  🔸구현 코드가 많이 들어간다

  🔸의존관계상 클라이언트가 구체 클래스에 의존 >> DIP, OCP 위반

  🔸유연하게 테스트하기 어려움

  🔸내부 속성 초기화 어려움

  🔸private 생성자 >> 자식 클래스 생성의 어려움

  🔸안티패턴으로 불리기도 한다

 

 

 

싱글톤 컨테이너

 

 

➡️ 싱글톤 컨테이너

  🔸싱글톤 패턴의 문제점을 해결하며 빈을 등록하면 자동으로 객체 인스턴스를 싱글톤으로 관리

  🔸스프링 컨테이너는 패턴을 적용하지 않아도 싱글톤 컨테이너의 역할을 함 >> 싱글톤 레지스트리

  🔸싱글톤 패턴을 위한 코드 필요x

  🔸이미 만들어진 객체를 공유해서 효율적으로 재사용

@Test
@DisplayName("스프링 컨테이너와 싱글톤")
void springContainer(){

    //AppConfig appConfig = new AppConfig();    기존 순수 자바
    
    ApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
    MemberService memberService1 = ac.getBean("memberService", MemberService.class);
    MemberService memberService2 = ac.getBean("memberService", MemberService.class);

    // 참조값이 다른 것을 확인
    System.out.println("memberService1 = " + memberService1);
    System.out.println("memberService2 = " + memberService2);

    // memberService1 != memberService2 >> 요청마다 객체를 생성함
    assertThat(memberService1).isSameAs(memberService2);
}

 

 

 

 

 

 

싱글톤 방식의 주의점

 

➡️ 객체 인스턴스를 하나만 생성해서 공유하는 싱글톤 방식의 주의점 : 상태를 유지하게(stateful) 설계하면 안됨

  🔸특정 클라이언트에 의존적인 필드가 있으면 안됨

  🔸가급적 읽기만 가능해야 한다

  🔸필드 대신에 자바에서 공유되지 않는 지역변수, 파라미터, ThreadLocal 등을 사용해야 한다

  🔸스프링 빈의 필드에 공유 값을 설정하면 큰 장애가 생길 수 있음

  🔸스프링 빈은 항상 무상태로 설계해야 한다!

package hello.core.singleton;

public class StatefulService {

    private int price;  // 상태를 유지하는 필드

    public void order(String name, int price){  //특정 클라이언트가 공유 값을 변경할 수 있음
        System.out.println("name = " + name + "price = " + price);
        this.price = price; // 문제 발생!
    }

    public int getPrice(){
        return price;
    }
}

package hello.core.singleton;

import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.Bean;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.*;

class StatefulServiceTest {

    @Test
    void statefulServiceSingleton(){
        AnnotationConfigApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(TestConfig.class);
        StatefulService statefulService1 = ac.getBean(StatefulService.class);
        StatefulService statefulService2 = ac.getBean(StatefulService.class);

        //ThreadA : A사용자가 10000원 주문
        statefulService1.order("userA", 10000);

        //ThreadA : B사용자가 20000원 주문 / A 사용자 주문 금액 조회 전에 주문을 넣음 >> price 변경
        statefulService1.order("userB", 20000);

        //ThreadA : 사용자 A 주문 금액 조회
        int price = statefulService1.getPrice();
        System.out.println("price = " + price); //20000원 조회

        Assertions.assertThat(statefulService1.getPrice()).isEqualTo(20000);

    }

    static class TestConfig{

        @Bean
        public StatefulService statefulService(){
            return new StatefulService();
        }
    }

}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* 김영한님의 스프링 핵심 원리 - 기본편을 요약 및 정리한 내용입니다 *

https://www.inflearn.com/course/%EC%8A%A4%ED%94%84%EB%A7%81-%ED%95%B5%EC%8B%AC-%EC%9B%90%EB%A6%AC-%EA%B8%B0%EB%B3%B8%ED%8E%B8