Skip to content

Latest commit

 

History

History
210 lines (156 loc) · 6 KB

싱글톤패턴.md

File metadata and controls

210 lines (156 loc) · 6 KB
Raw

싱글톤 패턴

싱글톤 패턴이란?

  • 인스턴스가 오직 1개만 생성되어야 하는 경우에 사용하는 패턴이다.
  • 하나의 인스턴스를 메모리에 등록해서 여러 스레드가 동시에 공유하여 사용하므로 요청이 많은 곳에서 효율을 높일 수 있다.
  • getInstance 메서드를 통해 모든 클라이언트에게 동일한 인스턴스를 반환하는 작업을 수행한다.

싱글톤 패턴 예제

/*
	Printer 생성자를 외부에서 사용 불하도록 private으로 선언
	자기자신에 대한 인스턴스를 하나 만들어 외부에 제공해 줄 메서드가 필요하기때문에
	static메서드 / static 변수를 사용
	(클래스의 인스턴스를 통하지 않고서도 메서드를 실행할 수 있고 변수를 참조할 수 있다)
	만약 new Printer()가 호출 되기 전이면 인스턴스 메서드인 print()메서드는 호출불가
*/
public class Printer {
  // 외부에 제공할 자기 자신의 인스턴스
  private static Printer printer = null;
  private Printer() { }
  // 자기 자신의 인스턴스를 외부에 제공
  public static Printer getPrinter(){
    if (printer == null) {
      // Printer 인스턴스 생성
      printer = new Printer();
    }
    return printer;
  }
  public void print(String str) {
    System.out.println(str);
  }
}
// Client에서의 사용 코드
public class User {
  private String name;
  public User(String name) { this.name = name; }
  public void print() {
    Printer printer = printer.getPrinter();
    printer.print(this.name + " print using " + printer.toString());
  }
}
public class Client {
  private static final int USER_NUM = 5;
  public static void main(String[] args) {
    User[] user = new User[USER_NUM];
    for (int i = 0; i < USER_NUM; i++) {
      // User 인스턴스 생성
      user[i] = new User((i+1))
      user[i].print();
    }
  }
}

문제점

다중 스레드에서 Printer 클래스를 이용할 때 인스턴스가 1개 이상 생성되는 경우가 발생할 수 있다.

이를 해결하기 위해선 다음과 같은 방법이 있다.

  1. 정적 변수에 인스턴스를 만들어 바로 초기화 하는 방법

  2. 인스턴스를 만드는 메서드에 동기화하는 방법

  3. 정적 변수에 인스턴스를 만들어 바로 초기화 하는 방법

public class Printer {
   // 기존 위의 싱글톤 방식
   private static Printer printer = null; // --> X
    
   // static 변수에 외부에 제공할 자기 자신의 인스턴스를 만들어 초기화
   private static Printer printer = new Printer(); // --> O
   private Printer() { }
   // 자기 자신의 인스턴스를 외부에 제공
   public static Printer getPrinter(){
     return printer;
   }
   public void print(String str) {
     System.out.println(str);
   }
}
  1. 인스턴스를 만드는 메서드에 동기화하는 방법
public class Printer {
   // 외부에 제공할 자기 자신의 인스턴스
   private static Printer printer = null;
   private int counter = 0;
   private Printer() { }
   // 인스턴스를 만드는 메서드 동기화 (임계 구역, synchronized)
   public synchronized static Printer getPrinter(){
     if (printer == null) {
       printer = new Printer(); // Printer 인스턴스 생성
     }
     return printer;
   }
   public void print(String str) {
     // 오직 하나의 스레드만 접근을 허용함 (임계 구역)
     // 성능을 위해 필요한 부분만을 임계 구역으로 설정한다.
     synchronized(this) {
       counter++;
       System.out.println(str + counter);
     }
   }
}

♠ synchronized 사용할 때

  • 멀티 스레드로 인해 동기화를 제어해야하는 경우
  • 멀티 스레드로 동시접근되는 것 을 막는 것이 주 목적
  • synchronized 사용법

정적 클래스

  • 싱글톤 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있다

  • 객체를 전혀 생성하지 않고 메서드를 사용할 수 있다.

  • 일반적으로 실행할 때 바인딩되는 인스턴스 메서드를 사용하는 것 보다 성능이 우수하다.

  • 인터페이스를 구현해야하는 경우에는 정적 클래스를 사용할 수 없다.

  • public class Printer {
      private static int counter = 0;
      // 메서드 동기화 (임계 구역)
      public synchronized static void print(String str) {
        counter++;
        System.out.println(str + counter);
      }
}

public class UserThread extends Thread{
    // 스레드 생성
    public UserThread(String name) { super(name); }
    // 현재 스레드 이름 출력
    public void run() {
      Printer.print(Thread.currentThread().getName());
    }
}

public class Client {
    private static final int THREAD_NUM = 5;
    public static void main(String[] args) {
      UserThread[] user = new UserThread[THREAD_NUM];
      for (int i = 0; i < THREAD_NUM; i++) {
        // UserThread 인스턴스 생성
        user[i] = new UserThread((i+1));
        user[i].start();
      }
    }
}

Enum 클래스

  • Thread-safety와 Serialization이 보장된다.

  • Reflection을 통한 공격에도 안전하다. (Reflection, 클래스의 구조확인과 값을 가져오거나 메서드 호출할때 사용)

  • 따라서 Enum클래스를 이용해서 싱글톤 패턴을 구현하는 것이 가장 좋은 방법이다.

  • public enum SingletonTest {
	INSTANCE;
  
	public static SingletonTest getInstance() {		
		return INSTANCE;
	}
}

참고블로그

한 줄 요약

싱글톤 패턴 : 애플리케이션이 시작될 때 어떤 클래스가 최초 한번만 메모리를 할당하고 static 메모리에 인스턴스를 만들어 사용하는 디자인패턴