싱글톤패턴에 대해 설명해주세요

싱글톤 패턴이란?

• 싱글톤 패턴이란 인스턴스가 하나만 생성되는 것을 보장하는 디자인패턴
• 가장 원초적인 방법은 클래스 내부에서 private static final 키워드로 객체를 만들면 외부에서는 해당 클래스의 객체를 새로 생성할 수 없으므로 싱글톤 패턴 조건을 만족하게 됩니다.
• 또한 인스턴스가 절대적으로 한 개만 존재하는 것을 보증하고 싶을 때 사용함

싱글톤 패턴의 장점

• 효율적인 메모리 사용

• 주로 공통된 객체를 여러개 생성해서 사용해야하는 상황

  데이터베이스에서 커넥션풀, 스레드풀, 캐시, 로그 기록 객체 등 안드로이드 앱 : 각 액티비티 들이나, 클래스마다 주요 클래스들을 하나하나 전달하는게 번거롭기 때문에 싱글톤 클래스를 만들어 어디서든 접근하도록 설계

싱글톤 패턴의 단점

• 싱글톤 패턴을 구현 코드가 많이 들어간다.
• 의존관계상 클라이언트가 구체 클래스에 의존 → DIP를 위반한다.
• 클라이언트가 구체 클래스에 의존 → OCP 원칙 또한 위반할 가능성이 높다.
• 테스트마다 데이터를 초기화를 해주어야 하므로 까다롭다.
• 내부 속성을 변경하거나 초기화 하기 어렵다.
• private 생성자로 자식 클래스를 만들기 어렵다.
• 결론적으로 유연성이 떨어진다.
• Anti-패턴으로 불리기도 한다.
• 멀티스레드 환경에서 동시성 문제 발생 가능성

스프링에서는 왜 모든 bean을 싱글톤 객체로 만들까?

스프링은 tomcat 웹서버를 사용하기에 멀티스레드 환경이다. 만약 싱글톤 객체를 사용하지 않는다면 멀티스레드 환경에서 무분별하게 계속 객체가 생성이 되어 엄청난 성능 저하 및 메모리 낭비가 발생한다.

싱글톤 컨테이너

• 스프링에서는 사용자가 이렇게 일일이 구현하지 않고 싱글톤 패턴의 문제점들도 보완해주면서 싱글톤 패턴으로 클래스의 인스턴스를 사용하게 해줌
• 즉, 스프링컨테이너 자체가 하나의 인스턴스만을 보장
• 스프링 빈 = 싱글톤으로 관리되는 빈

싱글톤 방식 설계 시 주의할 점

• 무상태(stateless)로 설계해야 한다!
• 특정 클라이언트에 의존적인 필드가 있으면 안된다
• 특정 클라이언트가 값을 변경할 수 있는 필드가 있으면 안된다!
• 공유 필드 대신에 자바에서 지역변수, 파라미터, ThreadLocal 등을 사용해야 한다.
• 스프링 빈의 필드에 공유 값을 설정하면 정말 큰 장애가 발생할 수 있다!!!

@Configuration과 싱글톤

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