Designpattern
12 Aug 2020

[Java] 싱글턴 패턴

Singleton 패턴이란


정의

생성자가 여러번 호출되도 실제로 생성되는 객체는 1개이고 최초 생성 이후에

호출된 생성자는 최초의 생성자가 생성한 객체를 리턴한다. 이러한 디자인 유형을

싱글턴 패턴이라고 한다. 주로 공통된 객체를 여러개 생성해서 사용하는 DBCP(Database Connection pool)

과 같은 상황에서 많이 사용한다.


싱글톤 단점

멀티 쓰레딩 환경에서 동기화 문제가 발생할 수 있다.

싱글톤 인스턴스가 너무 많은 일을 하게 되거나 많은 데이터를 보유할 경우 다른 클래스의 인스턴스간에 결합도가 높아져

객체지향 설계 원칙(개방-폐쇄)을 어기게 된다.


기본 구현


public class Printer{
    private Printer printer=null;

    private Printer(){}

    public static Printer getInstence(){
        if(printer==null){
            printer=new Printer();
        }
        return printer;
    }

    public void print(String str){
        System.out.println(str);
    }
}


동기화 문제 해결책

  • 정적 변수에 인스턴스를 만들어 바로 초기화 하는 방법

  • 인스턴스를 만드는 메서드에 동기화 하는 방법


정적 변수에 인스턴스를 만들어 바로 초기화

public class Printer{
    private static Printer printer=new Printer();

    private Printer(){}

    public static Printer getInstence(){
        return printer;
    }

    public void print(String str){
        System.out.println(str);
    }
}

정적 변수는 객체가 생성되기 전 클래스가 메모리에 로딩될때 만들어져 초기화가 한 번만 실행된다.

또한 정적 변수는 프로그램이 시작된때부터 종료될때까지 메모리에 계속 상주하면서 클래스에서 생성된 모든

객체에서 접근할 수 있다.

이 방법은 다중 스레드 환경에서 문제를 발생시켰던 if(printer==null) 이라는 조건 구문을 제거하기 위한 방법이다.


인스턴스를 만드는 메서드에 동기화 하는 방법

public class Printer{
    private Printer printer=null;

    private Printer(){}

    public synchronized static Printer getInstence(){
        if(printer==null){
            printer=new Prineter();
        }
        return printer;
    }

    public void print(String str){
        System.out.println(str);
    }
}

이러한 synchronized 방식은 동기화문제를 해결하는 대신 성능저하를 발생시킨다.


싱글톤 패턴 vs 정적 클래스

굳이 싱글톤 패턴을 사용하지 않고 정적 메서드로만 이루어진 정적 클래스를 사용해도 동일한 효과를 얻을 수 있다.


public class Printer{
    private static int counter=0;
    public synchronized static void print(String str){
        counter++;
        System.out.print(str+counter);
    }
}


정적 클래스를 이용하는 방법이 싱글턴 패턴을 이용하는 방법과 가장 다른 점은 객체를 전혀 생성하지 않고 메서드를 사용한다는 점이다.

그리고 정적 메서드를 사용하므로 일반적으로 실행될 때 바인딩(컴파일 타임에) 되는 인스턴스 메서드를 사용하는 것보다 성능면에서 우수하다고 볼 수 있다.

그러나 정적 클래스를 사용할 수 없는 경우가 있다. 가장 대표적인 경우가 인터페이스를 ㄱ 현 해야 하는 경우다. 정적 메서드는 인터페이스에서 사용할 수 없다.


인터페이스를 사용하는 주된 이유는 대체 구현이 필요한 경우다. 이는 특히 모의 객체를 이용해 단위 테스트를 수행할 때 매우 중요하다.

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