싱글톤 컨테이너 [싱글톤 컨테이너]

싱글톤 컨테이너

스프링 컨테이너는 싱글톤 패턴의 문제점을 해결하며, 객체 인스턴스를 싱글톤으로 관리한다.

스프링 빈 == 싱글톤으로 관리되는 빈

 

"싱글톤 컨테이너"

• 스프링 컨테이너는 싱글톤 패턴을 적용하지 않아도 객체 인스턴스를 싱글톤으로 관리한다
  • 컨테이너의 생성 과정을 보면 컨테이너는 객체를 하나만 생성해 관리한다.
• 스프링 컨테이너는 싱글톤 컨테이너 역할을 한다. 싱글톤 객체를 생성, 관리하는 기능을 싱글톤 레지스트리라 한다.
• 스프링 컨테이너의 기능 덕분에 싱글턴 패턴의 모든 단점을 해결하면서 객체를 싱글톤으로 유지할 수 있다.
  • 싱글톤 패턴을 위한 코드 단축
  • DIP, OCP, 테스트, private 생성자로부터 자유롭게 싱글톤을 사용한다.

@Test
@DisplayName("스프링 컨테이너와 싱글톤")
void springContainer(){
    ApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
    //1. 조회: 호출할 때마다 객체 생성
    MemberService memberService1 = ac.getBean("memberService", MemberService.class);

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

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

    assertThat(memberService1).isSameAs(memberService2);
}

// 결과
memberService1 = hello.core.member.MemberServiceImpl@35e5d0e5
memberService2 = hello.core.member.MemberServiceImpl@35e5d0e5

• 스프링 컨테이너를 사용하면 동일한 객체를 반환한다.

• 스프링 컨테이너 사용으로 고객의 요청이 들어올 때 마다 객체를 생성하는 것이 아니라, 이미 만들어진 객체를 공유해 효율적으로 재사용할 수 있다.
• + 스프링 기본 빈 등록 방식은 싱글톤이지만, 이 방식만 지원하는 것은 아니다. 요청마다 새로운 객체를 생성해 반환하는 기능도 제공 -> 빈 스코프

 

싱글톤 방식의 주의점

• 싱글톤 패턴 / 스프링의 싱글톤 컨테이너 모두 객체 인스턴스를 하나만 생성해 공유하는 싱글톤 방식은 여러 클라이언트가 하나의 같은 객체 인스턴스를 공유하기 때문에 싱글톤 객체의 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. == 수정이 없어야 한다.
  • 필드 대신 자바에서 공유되지 않는 지역변수, 파라미터, ThreadLocal 등을 사용해야 한다.
• 스프링 빈의 필드에 공유 값을 설정하면 큰 장애가 발생할 수 있다!

 

public class StatefulService {

    private int price; // 상태 유지 필드

    public void order(String name, int price){
        System.out.println("name = " + name + ", price = " + price);
        this.price = price; // 여기가 문제 된다.
    }

    public int getPrice(){
        return price;
    }
}

class StatefulServiceTest {

    @Test
    void statefulServiceSingleton(){
        ApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(TestConfig.class);
        StatefulService statefulService1 = ac.getBean(StatefulService.class);
        StatefulService statefulService2 = ac.getBean(StatefulService.class);

        // ThreadA: A사용자가 10000원 주문
        statefulService1.order("userA", 10000);
        // ThreadB: B사용자가 20000원 주문
        statefulService2.order("userB", 20000); // 공유 구역에 있기 때문에 price가 업데이트 된다.

        // ThreadA: 사용자A 주문 금액 조회
        int price = statefulService1.getPrice();
        System.out.println("price = "+price);

        assertThat(statefulService1.getPrice()).isEqualTo(20000);
    }

    @Configuration
    static class TestConfig{

        @Bean
        public StatefulService statefulService(){
            return new StatefulService();
        }

    }

}

• ThreadA가 사용자A 코드를 호출하고 ThreadB가 사용자B 코드를 호출한다.
• StatefulService의 price 필드는 공유되는 필드인데, 특정 클라이언트가 값을 변경한다.
• 공유 필드는 항상 조심해야 한다! 스프링 빈은 항상 무상태(Stateless)로 설계하자

---

해결: 로컬 변수 사용하기

package hello.core.singleton;

public class StatefulService {

    public int order(String name, int price){
        System.out.println("name = " + name + ", price = " + price);
        return price;
    }

}

class StatefulServiceTest {

    @Test
    void statefulServiceSingleton(){
        ApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(TestConfig.class);
        StatefulService statefulService1 = ac.getBean(StatefulService.class);
        StatefulService statefulService2 = ac.getBean(StatefulService.class);

        // ThreadA: A사용자가 10000원 주문
        int userAPrice = statefulService1.order("userA", 10000);
        // ThreadB: B사용자가 20000원 주문
        int userB = statefulService2.order("userB", 20000);// 공유 구역에 있기 때문에 price가 업데이트 된다.

        // ThreadA: 사용자A 주문 금액 조회
//        int price = statefulService1.getPrice();
        System.out.println("price = "+userAPrice);

//        assertThat(statefulService1.getPrice()).isEqualTo(20000);
    }

    @Configuration
    static class TestConfig{

        @Bean
        public StatefulService statefulService(){
            return new StatefulService();
        }

    }

}