[Singleton] 1. 개념 및 구현 방법

By 백기선.코딩으로 학습하는 GoF의 디자인 패턴

Singleton
1. 개념 및 구현 방법
2. 패턴 구현 깨트리는 방법
3. 안전하고 단순하게 구현하는 방법
4. 자바와 스프링에서 찾아보는 패턴 

 

Singleton 패턴

인스턴스를 오직 한 개만 제공하는 클래스

- 시스템 런타임, 환경 세팅에 대한 정보 등 인스턴스가 어려개 일 때 문제가 발생할 수 있는 경우에,
오직 인스턴스 한 개만 만들어 제공하는 클래스가 필요하다. 

 

아래와 같이 인스턴스를 생성한다면 settings1과 settings2는 서로 다른 객체가 된다. 
하지만 환경 세팅과 같이 인스턴스가 오직 한 개만 생성되어야 할 때 싱글톤을 활용한다. 

public class singleton {

    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException, IOException, ClassNotFoundException {
		Settings settings1 = new Settings();
		Settings settings2 = new Settings();
		System.out.println(settings1 == settings2); // False
    }
}

 

 

 

 

패턴 구현 방법 

1. private 생성자에 static 메소드

- 멀티스레드 환경에서는 인스턴스의 유일성이 유지되지 않을 수 있는 단점이 있다.

private static Settings instance;

private Settings() { }

public static Settings getInstance(){
        if (instance==null){
            instance = new Settings();
        }
        return instance;
 }
 
 public class singleton {

    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException, IOException, ClassNotFoundException {
		Settings settings1 = Settings.getInstance();
		Settings settings2 = Settings.getInstance();
		System.out.println(settings1 == settings2); // True
    }
}

 

2. synchronized(동기화)를 사용해 멀티스레드 환경에 안전하게 만드는 방법

- class의 인스턴스에 대한 lock(락)을 사용하는 메커니즘 

private static Settings instance;

private Settings() { }

public static synchronized Settings getInstance(){
        if (instance==null){
            instance = new Settings();
        }
        return instance;
 }

 

3. 이른 초기화(eager initialization)을 사용하는 방법

- 사용하지 않는 객체를 미리 만드는 경우가 생길 수 있다는 단점이 있다. 

private static Settings INSTANCE = new Settings();

public static Settings getInstance(){
	return INSTANCE;
}

 

4. double checked locking으로 효율적인 동기화 블럭 생성

- synchronized를 내부에서 사용함으로써 중복 locking 체크를 한다. 

public static Settings getInstance(){
   if (instance == null) {
       synchronized (Settings.class){
           if(instance == null){
               instance = new Settings();
           }
       }
   }
   return instance;
}

 

5. static inner 클래스 사용

- 이 방법은 static final을 썼는 데도 왜 지연 초기화(lazy initialization)으로 볼 수 있는가?
 -> getInstance()가 호출될 때 inner class가 로딩이 되고, 그 때 static fianl을 생성하기 때문에 지연 초기화가 가능하며 단순하다. 

private Settings() { }

// inner class 설정 
private static class SettingsHolder {
    private static final Settings INSTANCE = new Settings();
}

 public static Settings getInstance(){
    return SettingsHolder.INSTANCE;
}