5. 싱글톤 컨테이너

웹 애플리케이션과 싱글톤

• 웹 애플리케이션은 보통 여러 고객이 동시에 요청을 한다.
• 고객 트래픽이 초당 100이 나오면 초당 100개 객체가 생성되고 소멸된다. → 메모리 낭비가 심하다.
• 해결방안 : 해당 객체가 딱 1개만 생성되고, 공유하도록 설계. 싱글톤 패턴

싱글톤 패턴

• 클래스의 인스턴스가 딱 1개만 생성되는 것을 보장하는 디자인 패턴.
• 객체 인스턴스를 2개 이상 생성하지 못하도록 막아야 한다.
  private 생성자를 사용해서 외부에서 임의로 new 키워드를 사용하지 못하도록 막아야 한다.
• 싱글톤 패턴을 적용하면 고객의 요청이 올 때 마다 객체를 생성하는 것이 아니라, 이미 만들어진 객체를 공유해서 효율적으로 사용할 수 있다.

 싱글톤 패턴 문제점

• 싱글톤 패턴을 구현하는 코드 자체가 많이 들어간다.
• 의존관계상 클라이언트가 구체 클래스에 의존한다. → DIP를 위반한다.
• 클라이언트가 구체 클래스에 의존해서 OCP 원칙을 위반할 가능성이 높다.
• 테스트하기 어렵다.
• 내부 속성을 변경하거나 초기화 하기 어렵다.
• private 생성자로 자식 클래스를 만들기 어렵다.
• 결론적으로 유연성이 떨어진다.
• 안티패턴으로 불리기도 한다.

싱글톤 컨테이너

• 스프링 컨테이너는 싱글톤 패턴의 문제점을 해결하면서, 객체 인스턴스를 싱글톤(1개만 생성)으로 관리한다.
• 스프링 빈이 바로 싱글톤으로 관리되는 빈이다.

 싱글톤 컨테이너

• 스프링 컨테이너는 싱글턴 패턴을 적용하지 않아도, 객체 인스턴스를 싱글톤으로 관리한다.
  - 컨테이너는 객체를 하나만 생성해서 관리한다.
• 스프링 컨테이너는 싱글톤 컨테이너 역할을 한다. (싱글톤 레지스트리 : 싱글톤 객체를 생성하고 관리하는 기능)
• 스프링 컨테이너의 이런 기능 덕분에 싱글턴 패턴의 모든 단점을 해결하면서 객체를 싱글톤으로 유지할 수 있다.
  - 싱글톤 패턴을 위한 지저분한 코드가 들어가지 않아도 된다.
  - DIP, OCP, 테스트, private 생성자로 부터 자유롭게 싱글톤을 사용할 수 있다.

스프링의 기본 빈 등록 방식은 싱글톤이지만, 싱글톤 방식만 지원하는 것은 아니다.
요청할 때 마다 새로운 객체를 생성해서 반환하는 기능도 제공한다.

 

싱글톤 방식의 주의점

• 객체 인스턴스를 하나만 생성해서 공유하는 싱글톤 방식은 여러 클라이언트가 하나의 같은 객체 인스턴스를 공유하기 때문에
  싱글톤 객체는 상태를 유지(stateful)하게 설계하면 안된다.
• 무상태(stateless)로 설계해야 한다.
  - 특정 클라이언트에 의존적인 필드가 있으면 안된다.
  - 특정 클라이언트가 값을 변경할 수 있는 필드가 있으면 안된다.
  - 가급적 읽기만 가능해야 한다.
  - 필드 대신에 자바에서 공유되지 않는, 지역변수, 파라미터, ThreadLocal 등을 사용해야 한다.
• 스프링 빈의 필드에 공유 값을 설정하면 정말 큰 장애가 발생할 수 있다!

@Configuration과 싱글톤 / @Configuration과 바이트코드 조작의 마법

• @Bean만 사용해도 스프링 빈으로 등록되지만, 싱글톤을 보장하지 않는다.
• memberRepository() 처럼 의존관계 주입이 필요해서 메서드를 직접 호출할 때 싱글톤을 보장하지 않는다.
• 스프링 설정 정보는 항상 @Configuration 을 사용하자.