싱글톤 패턴 (Singleton Pattern)

 

 

싱글톤 패턴

클래스 인스턴스가 단 하나만 존재하는 것을 보장하는 디자인 패턴.

 

 

웹 어플리케이션과 싱글톤

웹 어플리케이션의 특성 중 하나는 다수의 클라이언트가 동시에 요청을 하는 경우가 많다는 것.

 

요청을 처리하는 클래스의 인스턴스를 싱글톤으로 관리하지 않으면, 각 요청마다 새로운 인스턴스를 만들어 처리하기 때문에 메모리 자원 낭비가 심각하고, 인스턴스마다 상태가 제각각이므로 관리하기가 힘들어진다.

 

싱글톤을 적용하지 않는 사례 (강의자료 발췌)

 

 

웹 어플리케이션 개발이 주 목적인 스프링 역시 싱글톤 패턴을 지원한다.

 

+)

물론 스프링으로 다른 어플리케이션을 개발할 수도, 스프링 컨테이너에 싱글톤 패턴을 적용하지 않도록 별도 설정도 가능하다.

 

 

 

싱글톤 패턴 적용 방법

적용 방법은 간단하다.

 

1. 클래스 영역에 객체를 하나 생성한다.
2. 생성한 객체를 반환하는 getter 메서드를 선언한다.
3. 생성자를 private로 설정한다.

이렇게 싱글톤 패턴을 적용하면 외부에서 임의로 인스턴스를 생성할 수 없고, 미리 생성해둔 객체만 사용하도록 강제할 수 있다.

 

 

아래는 싱글톤 패턴을 적용한 예시 코드다.

public class SingletonService {

    // 관례상 싱글톤 인스턴스 이름은 instance
    private static final SingletonService instance = new SingletonService();

    private SingletonService() {
        // 생성자를 private로 선언해서 외부에서 SingletonService 객체를 생성하지 못하도록 한다.
    }

    public static SingletonService getInstance() {
        return instance;
    }

    public void logic() {
        System.out.println("singletonService의 로직 실행");
    }

}

 

 

 

싱글톤 패턴의 장단점

장점

• 시스템 자원을 절약할 수 있다.
  • 각 요청마다 인스턴스를 새로 생성하는 것과 싱글톤 객체의 참조만 가져오는 것의 비용 차이는 수백 ~ 수천 배에 달한다. 즉 메모리 자원이나 성능 면에서 훨씬 효율적이다.
  • 이미 만들어진 객체를 공유하므로 상태관리 및 유지보수 측면에서 효율적이다.

 

단점

• 싱글톤 패턴을 구현하는 추가 코드 작성이 필요하다. (클래스 변수 선언, getter() 등)
• 의존관계상 클라이언트가 구체 클래스에 의존한다 (SingletonService.getInstance()를 직접 호출해야 한다) -> DIP, OCP 위반
• 유연성이 떨어진다.
  • 내부 속성을 변경하기 어려움
  • private 생성자 때문에 자식 클래스를 생성하기 어려움
  • 테스트하기 어려움

 

생각보다 단점이 많아 사용에 주의가 필요하다.

 

 

 

+) 지연 처리 방식

예제 코드는 클래스 변수를 선언하는 순간에 생성자를 호출하여 인스턴스를 생성한다.

이는 싱글톤 패턴을 구현하는 여러 방법 중 하나일 뿐이고, 실제 여러가지 방식으로 구현할 수 있다.

 

싱글톤 패턴을 구현하는 또 다른 방법으로, 요청이 들어왔을 때 인스턴스 생성 여부를 확인하고 인스턴스가 생성된 적 없으면 그때 생성하는 지연 처리 방식이 있다.