스프링 핵심 원리 기본편 - 챕터 5. 싱글톤 컨테이너

 

Chapter 5. 싱글톤 컨테이너

 

웹 애플리케이션과 싱글톤

스프링은 기업용 온라인 서비스 기술을 지원하기 위해서 태어남.

현재 AppConfig는 요청을 할 때 마다 객체를 새로 생성해서 사용하는 방식임.

요청이 많은 웹 애플리케이션의 경우에는 메모리 낭비가 발생하게 됨으로 해당 객체를 딱 1개만 생성하고 공유 할 수 있도록 설계해서 사용한다.

 

싱글톤 패턴

클래스의 인스턴스가 딱 1개만 생성되는 것을 보장하는 디자인 패턴.

스프링 컨테이너를 쓰면 기본적으로 싱글톤으로 객체를 만들어서 사용 할 수 있음.

 

문제점

- 패턴 구현을 위한 코드가 계속 추가 됨 (getInstacne, private 생성자..)

- 클라이언트가 구체 클래스에 의존해서 OCP 원칙을 위반함

- 테스트가 어려움

- 내부 속성을 변경하거나 초기화 하기 어려움 (static으로 선언되어 공유하기 때문에 동시성 때문에 문제가 생길 수 있음.)

- private 생성자로 자식 클래스를 만들기가 어려움

- 유연성이 떨어짐 

 

스프링 컨테이너를 이용하고 싱글톤 패턴의 문제점을 해결하여 단점을 제거하고 장점만 사용 할 수 있음.

 

* static

https://wikidocs.net/228

static 키워드를 붙이면 자바는 메모리 할당을 딱 한번만 하게 되어 메모리 사용에 이점이 있다.

static을 사용하는 또 한가지 이유로 공유 개념을 들 수 있다. static 으로 설정하면 같은 곳의 메모리 주소만을 바라보기 때문에 static 변수의 값을 공유하게 되는 것이다. 보통 변수의 static 키워드는 프로그래밍시 메모리의 효율보다는 공유의 목적으로 훨씬 더 많이 사용한다.

 

static이라는 키워드가 메서드 앞에 붙으면 이 메서드는 스태틱 메서드(static method)가 된다.

스태틱 메서드 안에서는 객체변수 접근이 불가능 하다. 위 예에서는 count 변수가 static 변수이기 때문에 스태틱 메서드(static method)에서 접근이 가능하다.

 

static 으로 선언된 필드는 인스턴스 간 공유되는 필드입니다.

 

싱글톤 컨테이너

스프링 빈이 바로 싱글톤으로 관리되는 것이다.

스프링 컨테이너는 싱글톤 컨테이너의 역할을 하고 싱글톤 객체를 생성하고 관리하는 기능을 싱글톤 레지스트리라고 한다.

 

싱글톤 패턴을 사용하기 위한 지저분한 코드가 필요 없고

DIP, OCP, private 생성자로부터 자유롭게 싱글톤을 이용 할 수 있음.

 

    @Test
    @DisplayName("스프링 컨테이너와 싱글톤")
    void springContainer() {
    	// 스프링 컨테이너를 이용해서 객체 생성한 부분
        ApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

        MemberService memberService1 = ac.getBean("memberService", MemberService.class);
        MemberService memberService2 = ac.getBean("memberService", MemberService.class);

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

        Assertions.assertThat(memberService1).isSameAs(memberService1);
    }

 

스프링 컨테이너를 이용해서 요청 올 때 마다 객체를 생성하는 것이 아니고 만들어진 객체를 공유 통해 효율적으로 재사용 할 수 있음. 

싱글톤 방식 이외에도 다른 방식을 지원하지만 기본적으로는 싱글톤 사용함 (99.9%)

 

 

 

싱글톤 방식의 주의점

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.

가급적이면 읽기만 가능해야 한다.

필드 대신 자바에서 공유되지 않는 지역변수, 파라미터, ThreadLocal 등을 사용해야 한다.

 

@Configuration과 싱글톤

문제점

@Configuration
public class AppConfig {

    @Bean
    public MemberService memberService() {
        return new MemberServiceImpl(memberRepository());
    }

    @Bean
    public MemberRepository memberRepository() {
        return new MemoryMemberRepository();
    }

    @Bean
    public OrderService orderService() {
        return new OrderServiceImpl(memberRepository(), discountPolicy());
    }

 }

memberService와 orderService를 불러 올 때 memberRepository()를 하게 되면서 new MemoryMemberRepository()를 여러번 하게 됨. 이러면서 싱글톤이 깨지는거 아닌지? - 자바 코드상에서는 그렇게 보임.

 

syso 찍어서 돌려보니 memberRepository에 대한 호출이 3번이 아닌 1번만 호출하는 것을 알 수 있음 -> 싱글톤 보장

 

 

 

@Configuration과 바이트 코드 조작의 마법

    @Test
    void configurationDeep() {
        ApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
        AppConfig bean = ac.getBean(AppConfig.class);
        System.out.println("bean = " + bean.getClass());
    }

결과값

bean = class hello.demo.AppConfig$$SpringCGLIB$$0

 

내가 만든 클래스가 아니라 스프링이 CGLIB라는 바이트 코드 조작 라이브러리를 사용해서 AppConfig(내가 만든) 클래스가 아닌 상속받은 임의의 다른 클래스를 스프링 빈으로 등록해서 사용하고 있는 것.

 

임의의 다른 클래스(SpringCGLIB)가 싱글톤이 보장될 수 있도록 함.

-> @Bean이 붙은 메서드마다 이미 스프링 빈이 있다면 반환, 없다면 생성 후 등록하는 과정 진행.

-> 상속받은 클래스 임으로 AppConfig로 조회 가능함.

 

@Configuration 어노테이션을 적용했기 때문에 CGLIB 기술을 사용하여 라이브러리를 사용하는 것임.

스프링 컨테이너가 관리하지 않는 Bean이 된다.

 

 

https://www.inflearn.com/questions/323589/configuration-%EC%97%86%EC%9D%B4-bean%EB%A7%8C-%EC%82%AC%EC%9A%A9%ED%95%A0-%EB%95%8C%EC%97%90-%EB%8C%80%ED%95%9C-%EC%A7%88%EB%AC%B8