Spring 핵심 원리 - 싱글톤 컨테이너
Spring 핵심 원리 - 싱글톤 컨테이너
웹 애플리케이션과 싱글톤
- 스프링은 태생이 기업용 온라인 서비스 기술을 지원하기 위해 탄생했다.
- 대부분의 스프링 애플리케이션은 웹 애플리케이션이다. 물론 웹이 아닌 애플리케이션 개발도 얼마든지 개발 할 수 있다.
- 웹 애플리케이션은 보통 여러 고객이 동시에 요청을 한다.
- 매번 새로운 객체를 사용하는 경우 메모리 낭비가 심하다.
싱글톤 패턴
- 클래스의 인스턴스가 딱 1개만 생성되는 것을 보장하는 디자인 패턴이다. 그래서 객체 인스턴스를 2개 이상 생성하지 못하도록 막아야 한다.
- private 생성자를 사용해서 외부에서 임의로 new 키워드를 사용하지 못하도록 막아야 한다.
public class SingletonService {
private static final SingletonService instance = new SingletonService();
public static SingletonService getInstance() {
return instance;
}
private SingletonService() {
}
}
- static 영역에 객체 instance를 미리 하나 생성한다.
- 이 객체 인스턴스가 필요하면 오직
getInstance()메서드를 통해서만 이용할 수 있다. 이 메서드를 호출하면 항상 같은 인스턴스를 반환한다. - 딱 1개의 객체 인스턴스만 존재해야 하므로, 생성자를 private로 막아서 외부에서 새로운 인스턴스를 생성하는것을 막는다.
싱글톤 패턴의 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 관리한 다.
- 지금까지 우리가 학습한 스프링 빈이 바로 싱글톤으로 관리되는 빈이다.
싱글톤 컨테이너
- 스프링 컨테이너는 싱글턴 패턴을 적용하지 않아도, 객체 인스턴스를 싱글톤으로 관리한다.
- 스프링 컨테이너는 싱글톤 컨테이너 역할을 한다. 이렇게 싱글톤 객체를 생성하고 관리하는 기능을 싱글톤 레지스트리라 한다.
- 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.
싱글톤 컨테이너 적용 후
- 스프링 컨테이너 덕분에 다수의 고객의 요청에 같은 객체를 공유해서 효율적으로 재사용할 수 있다.
- 스프링의 기본 빈 등록 방식은 싱글톤이지만, 싱글톤 방식만 지원하는 것은 아니다.
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
- 여러 빈을 만드는 코드에서 동일한
memberRepository()를 여러번 호출한다. - 각각 다른 2개의 MemoryMemberRepository가 생성 되면서 싱글톤이 깨지는듯 보인다.
- 하지만 테스트해보면 모두 같은 인스턴스를 공유한다.
@Configuration과 바이트코드 조작의 마법
- 스프링 컨테이너에서 내가 만든 클래스가 아니라
CGLIB라는 바이트코드 조작 라이브러리를 통해서AppConfig를 상속받은 임의의 다른 클래스를 만들고 그 다른 클래스를 스프링 빈으로 등록한 것이다. - 그 임의의 클래스가 스프링 빈의 싱글톤이 보장되도록 해준다.
@Bean이 붙은 메서드마다 이미 스프링 빈이 존재하면 존재하는 빈을 반환하고, 스프링 빈이 없으면 생성해서 빈으로 등록하고 반환하는 코드가 동적으로 만들어진다.
@Configuration 을 적용하지 않고, @Bean 만 적용하면 어떻게 될까?
- AppConfig가 CGLIB 기술 없이 순수한 AppConfig로 스프링 빈에 등록된다.
- @Bean만 사용해도 스프링 빈으로 등록되지만, 싱글톤을 보장하지 않는다.
- memberRepository() 처럼 의존관계 주입이 필요해서 메서드를 직접 호출할 때 싱글톤을 보장하지 않는다.