[Spring] 싱글톤 컨테이너

웹 애플리케이션과 싱글톤

- 대부분의 스프링 애플리케이션은 웹 애플리케이션 ( 웹이 아닌 애플리케이션 개발도 가능)

- 웹 애플리케이션은 보통 여러 고객이 동시에 요청함

- 스프링 없는 순수한 자바코드 : AppConfig 요청 할 때마다 객체를 새로 생성함

- 메모리 낭비가 심함

- 해결방안 : 해당 객체 딱 1개만 생성하고 공유하도록 설계하자 --->>> 싱글톤 패턴

호출할 때 마다 객체 생성

 

싱글톤 패턴

- 클래스의 인스턴스가 딱 1개만 생성되는 것을 보장하는 디자인 패턴

- 객체 인스턴스를 2개 이상 생성하지 못하도록 막자 : private 사용해서 외부에서 임의로 new 사용하지 못하게 막아야함

 

 

- 싱글톤 패턴을 사용하는 테스트 코드

: private으로 new 키워드를 막아두었기에 호출할 때 마다 같은 객체 인스턴스를 반환함

 

문제점

- 싱글톤 패턴을 구현하는 코드 자체가 많이 들어감

- 의존관계상 클라이언트가 구체 클래스에 의존함 -> DIP 위반

- 구체 클래스에 의존하기 때문에 OCP 위반

- 테스트 어려움

 

 

 

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싱글톤 컨테이너

- 스프링 컨테이너는 싱글톤 패턴의 문제점을 해결하면서 객체 인스턴스를 싱글톤으로 관리함

- 스프링 빈: 싱글톤으로 관리되는 빈

- 스프링 컨테이너가 싱글톤 컨테이너 역할을 함 -> 싱글톤 객체를 생성하고 관리하는 기능을 싱글톤 레지스트리라고 함

 

스프링 컨테이너를 사용하는 테스트 코드

싱글톤 컨테이너 적용 후 스프링 컨테이너 덕분에 고객의 요청이 올때 마다 객체를 생성하지 않고 , 이미 만들어진 공유해서 효율적으로 재사용할 수 있음

(물론 요청할 때 마다 새로운 객체를 생성해서 반환할 수도 있음 -> 빈 스코프)

 

싱글톤 방식의 주의점

- 싱글톤 패턴이든 스프링 컨테이너를 사용하든:  객체 인스턴스를 하나만 생성해서 공유하는 싱글톤 방식은 여러 클라이언트가 하나의 같은 객체 인스턴스를 공유함

- 따라서 객체는 상태를 무상태(stateless)로 설계해야함 : 유지(stateful)하게 설계하면 안됨!!

- 특정 클라이언트에 의존적인 필드가 있으면 안됨

- 특정 클라이언트가 값을 변경할 수 있는 필드가 있으면 안됨

- 읽기만 가능하게

- 자바에서 공유되지 않는 지역 변수, 파라미터, threadlocal 등을 사용해야 함 : 공유값 설정 금지

 

stateful : 문제

order()이 실행될 때마다 상태가 유지돼서 클라이언트의 각각의 요청이 뒤섞여버림

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@Configuration 과 싱글톤

 

- 스프링 컨테이너는 각각 @Bean을 호출해서 스프링 빈을 생성함

- @Bean이 적혀있는 함수를 호출할 때마다 객체를 생성하는게 아닐까?

- 하지만 실제 로직에서는 스프링 컨테이너가 자동으로 객체를 한번만 생성해서 그 한개의 객체의 참조값만 돌려줌

 

@Configuration 과 바이트코드 조작의 마법

- 사실 스프링이 자바 코드를 조작하기는 어려움

- 따라서 스프링은 클래스의 바이트코드를 조작하는 라이브러리를 사용함

- AnnotationConfigApplicationContext에 파라미터로 넘긴 값은 스프링 빈으로 등록됨 : AppConfig도 스프링 빈

AppConfig는 스프링 빈

순수한 클래스와 다르게 출력된 스프링 빈

-> 스프링이 CGLIB라는 바이트코드 조작 라이브러리를 사용해서 AppConfig 클래스를 상속받은 임의의 다른 클래스를 만들고, 그 다른 클래스를 스프링 빈으로 등록한 것

-> 이 임의의 다른 클래스가 싱글톤을 보장되도록 해줌

@Bean이 붙은 메서드마다 이미 스프링 빈이 존재하면 존재하는 빈을 반환,

없으면 생성해서 스프링빈으로 등록하고 반환함

- 만약에 @Configuration을 적용하지 않고 @Bean만 적용한다면?

@Configuration이 CGLIB 기술을 사용해서 싱글톤을 보장하기때문에 이게 없으면 순수한 AppConfig가 스프링빈으로 등록됨

호출될때마다 새로운 객체 만들어짐

결론

@Bean만 사용해도 스프링 빈으로 등록되지만 싱글톤을 보장하지 않음

스프링 설정정보는 항상 @Configuration + @Bean을 사용하자! 그래야 싱글톤을 보장함