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온라인 서비스, 웹 어플리케이션은 여러 고객(클라이언트)의 요청이 발생하고 그 때마다 객체가 생성되는 문제가 있다.
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스프링 없는 순수한 스프링 컨테이너 모습
package hello.core;
import hello.core.discount.DiscountPolicy;
import hello.core.discount.RateDiscountPolicy;
import hello.core.member.MemberRepository;
import hello.core.member.MemberService;
import hello.core.member.MemberServiceImpl;
import hello.core.member.MemoryMemberRepository;
import hello.core.order.OrderService;
import hello.core.order.OrderServiceImpl;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
@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());
}
@Bean
public DiscountPolicy discountPolicy() {
return new RateDiscountPolicy();
}
}
Java
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위 AppConfig에 따라 memberService를 호출 할 때 마다 new로 객체가 생성되는 문제점이 있다.
package hello.core.singleton;
import hello.core.AppConfig;
import hello.core.member.MemberService;
import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.DisplayName;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import static org.assertj.core.api.Assertions.assertThat;
public class SingletonTest {
@Test
@DisplayName("스프링 없는 순수한 DI 컨테이너")
void pureContainer() {
//given
AppConfig appConfig = new AppConfig();
//when
//1. 조회 호출 할 때 마다 객체를 생성
MemberService memberService1 = appConfig.memberService();
//2. 2번 클라이언트의 조회
MemberService memberService2 = appConfig.memberService();
//then
//참조값이 다른것 == 새로운 객체가 생성된것을 확인
System.out.println("memberService1 = " +memberService1); //MemberServiceImpl@3bf7ca37
System.out.println("memberService2 = " +memberService2); //MemberServiceImpl@79079097
//이처럼 수많은 조회 요청마다 객체가 생성/소멸이 반복되는 비효율 = 메모리 낭비가 심하다.
assertThat(memberService1).isNotSameAs(memberService2);
}
}
Java
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객체 생성을 한번만 하는 Singleton 패턴
위처럼 비효율적인 객체 생성/소멸 리소스 낭비를 줄이기 위해서는 객체를 한번만 생성하도록 하는 디자인 패턴.
싱글톤 패턴을 적용한 간단한 예시를 보자.
package hello.core.singleton;
public class SingletonService {
// 1. static 영역에 객체를 딱 1개만 생성해둔다
private static final SingletonService instance = new SingletonService();
// 2. public으로 열어서 객체 인스턴스가 필요하면 이 static 메서드만 통해서 조회하도록 허용한다.
public static SingletonService getInstance() { // <- 이것만 호출되게 된다.
return instance;
}
// 3. 생성자를 private로 선언해서 외부에서 new 키워드를 사용한 객체 생성을 못하게 막는다.
private SingletonService() {
}
public void logic() {
System.out.println("싱글톤 객체 로직 호출");
}
}
Java
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다음처럼 서비스 인스턴스는 static(클래스 영역:클래스가 메모리에 할당 될 때 1회만 할당=1회만 생성)에 생성
private로 new 객체 생성을 막는다.
테스트 코드를 통해 주소값이 동일한지 확인 할 수 있다.
package hello.core.singleton;
import hello.core.AppConfig;
import hello.core.member.MemberService;
import org.junit.jupiter.api.DisplayName;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import static org.assertj.core.api.Assertions.assertThat;
public class SingletonTest {
...
@Test
@DisplayName("싱글톤 패턴을 적용한 객체를 사용하는 경우")
void singletonServiceTest() {
//when
SingletonService singletonService1 = SingletonService.getInstance();
SingletonService singletonService2 = SingletonService.getInstance();
//then
System.out.println("singletonService1 = " + singletonService1);
System.out.println("singletonService2 = " + singletonService2);
assertThat(singletonService1).isSameAs(singletonService2);
}
}
Java
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이미 만들어진 객체를 공유해서 효율적으로 사용할 수 있지만 다음과 같은 문제점이 있을 수 있다.
•
싱글톤 패턴을 구현하는 코드 자체가 무겁다
•
의존관계상 클라이언트가 구체 클래스에 의존(.getInstance()를 사용하기 위해서) → DIP 위반
•
클라이언트가 구체 의존에서 → OCP 위반
•
테스트하기 어려움
•
내부 속성 변경, 초기화 어려움
•
private 생성자로 자식 클래스 만들기 어려움
•
유연성 부족
•
안티패턴
스프링 컨테이너의 싱글톤 컨테이너의 장점
스프링 컨테이너는 위 싱글톤 패턴의 문제점을 해결하면서 객체 인스턴스를 싱글톤으로 관리한다. 스프링 빈이 싱글톤으로 관리되고 있는 것이다.
•
스프링 컨테이너는 싱글톤 컨테이너 역할을 한다.
•
객체 인스턴스를 싱글톤으로 관리한다.
•
위 단점들인 싱글톤 패턴을 만들기위한 코드들을 필요로하지 않는다.
•
DIP, OCP, 테스트, private 생성자로부터 자유롭게 사용 가능.
package hello.core.singleton;
import hello.core.AppConfig;
import hello.core.member.MemberService;
import org.junit.jupiter.api.DisplayName;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;
import static org.assertj.core.api.Assertions.assertThat;
public class SingletonTest {
...
@Test
@DisplayName("스프링 컨테이너와 싱글톤")
void springContainer() {
//given
ApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
//when
//1. 1번 클라이언트의 조회
MemberService memberService1 = ac.getBean("memberService", MemberService.class);
//2. 2번 클라이언트의 조회
MemberService memberService2 = ac.getBean("memberService", MemberService.class);
//then
//ac를 통해 조회한 memberService2개의 주소값 비교
System.out.println("memberService1 = " +memberService1); //MemberServiceImpl@3bf7ca37
System.out.println("memberService2 = " +memberService2); //MemberServiceImpl@79079097
assertThat(memberService1).isSameAs(memberService2);
}
}
Java
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싱글톤과 관련된 코드가 없는 상태에서도 ac.getBean()을 통해서 조회하고 있다. 조회 요청에 응답된 인스턴스의 참조값이 같은 것을 통해서 최초 스프링 컨테이너에 등록된 빈이 싱글톤으로 생성 되었음을 확인 할 수 있다.
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