[TIL #23] 싱글톤 패턴에 대하여

저번시간에 AppConfig로 다른 클래스에 객체를 주입하는 방식으로 리팩토링하면서 클래스들이 구현 객체에 의존하는 게 아니라 추상 객체인 인터페이스에 의존하게 변경하여 DIP와 OCP 원칙을 지켜봤다. 이러면 이제 모든 클래스에서 AppConfig 객체를 생성하고 클래스 생성자를 만들어주면 생성자를 통해 객체를 주입받아 사용할 수 있게 되었을 것이다.

 

그런데 이렇게 될 경우 사용자가 요청을 할때마다 객체가 AppConig 객체가 생성되고 그 안에 있는 객체 또한 전부 생성되어 메모리 낭비가 과해진다. 사용자가 적다면 문제 없겠지만 1000명, 10000명이 넘어가는 순간 서버가 다운되고 말것이다.

 

 @Test
    @DisplayName("스프링 없는 순수한 DI 컨테이너")
    void pureContainer() {
        AppConfig appConfig = new AppConfig();

        MemberService memberService1 = appConfig.memberService();
        MemberService memberService2 = appConfig.memberService();

        System.out.println("memeberService1 = " + memberService1);
        System.out.println("memeberService2 = " + memberService2);

        assertThat(memberService1).isNotSameAs(memberService2);
    }

 

다른 객체가 생성되는 모습

 

이런 문제를 해결하기 위해 싱글톤 패턴이라는 것을 사용할 수 있는데 싱글톤 패턴은 클래스에서 static 영역으로 객체를 미리 딱 하나만 생성해두고 static 메서드를 통해서만 조회하도록 허용해 사용하고자 하는 클래스에서 해당 메서드를 통해 미리 생성된 객체를 가져와 공유하는 방식으로 설계하는 것이다.

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 허용한
    다.
    public static SingletonService getInstance() {
    return instance;
    }
    
    //3. 생성자를 private으로 선언해서 외부에서 new 키워드를 사용한 객체 생성을 못하게 막는다.
    private SingletonService() {
    }
    
    public void logic() {
    System.out.println("싱글톤 객체 로직 호출");
    }
}

 

이제 다른 클래스에선 getInstance 메서드를 통해 미리 생성된 객체를 가져와 공유한다. 이렇게 하면 고객의 요청이 올때마다 같은 객체만 사용하여 매모리를 효율적으로 사용할 수 있다.

 

그런데 이 싱글톤 패턴에는 많은 문제가 있다.

1. 싱글톤 패턴을 구현자체에 많은 코드가 필요하다.
2. 의존관계상 클라이언트가 구체 클래스에 의존하게 된다.
3. 구체 클래스에 의존하기 때문에 나중에 확장할 때 OCP 원칙을 위반할 가능성이 높아진다.

한마디로 말하면 유연성이 매우 떨어진다는 것이다.

 

스프링의 컨테이너는 위와 같은 걸 적용하지 않아도 빈으로 등록하는 것만으로도 이 모든 단점을 해결하면서 객체를 싱글톤으로 관리하도록 도와준다.

 

싱글톤 방식의 주의점

싱글톤 패턴은 위에서 말한대로 하나의 객체를 다양한 사용자가 공유할 수 있도록 만드는 것이라 주의해야 하는 부분이 있다.

• 특정 클라이언트가 값을 변경할 수 있는 필드가 있으면 안된다.
• 특정 클라이언트에 의존적인 필드가 있으면 안된다.
• 가급적 읽기만 가능해야 한다.

이것은 한 사용자가 로그인했는데 다른 사용자의 계정내역이 보이거나, 누군가 결제를 했는데 다른 사용자의 결제금액이 적용되거나 하는 큰 문제로 이어질 수 있기 때문에 항상 유의하도록 하자!