[스프링 기본] 스프링 컨테이너와 싱글톤 패턴

시작에 앞서 이 글은 인프런 김영한 님의 강의를 정리하며 쓴 글입니다.

웹 백엔드를 공부하시는 분이라면 꼭 김영한님의 강의를 들어보시길 추천합니다.

 

 

 

이번 글에서는 웹 어플리케이션과 싱글톤에 대해 알아보고, 싱글톤 패턴을 적용하는 방법과 스프링 컨테이너가 어떻게 이를 관리하는지 살펴보겠습니다.

 

 

 

웹 어플리케이션과 싱글톤

우선, 순수한 DI 컨테이너인 AppConfig는 요청마다 객체를 새로 생성하여 메모리 낭비가 심한 단점이 있습니다.

해결방안은 해당 객체가 딱 1개만 생성되고, 공유하도록 설계하면 됩니다.  -> 싱글톤 패턴

 

 

 

 

싱글톤 패턴

싱글톤 패턴은 클래스의 인스턴스가 한 개만 생성되도록 보장하는 디자인 패턴입니다. 이를 위해 private 생성자를 사용하고, 객체 인스턴스를 공유하는 방식으로 설계됩니다.

1. static 영역에 객체 인스턴스를 미리 생성하여 올려둔다.
2. 객체 인스턴스가 필요할 때는 getInstance() 메서드를 통해서만 조회할 수 있도록 한다.
3. 생성자를 private으로 막아 외부에서 객체를 생성하지 못하도록 한다.

//1. static 영역에 객체를 딱 1개만 생성해둔다.
	private static final SingletonService instance = new SingletonService();

//2. public으로 열어서 객체 인스턴스가 필요하면 이 static 메서드를 통해서만 조회하도록 허용한다.
    public static SingletonService getInstance() {
         return instance;
}
//3. 생성자를 private으로 선언해서 외부에서 new 키워드를 사용한 객체 생성을 못하게 막는다. 
	private SingletonService() {
}

 

그래서 스프링 컨테이너는 이러한 싱글톤 패턴의 단점을 해결하면서 객체를 싱글톤으로 관리합니다.

 

 

 

싱글톤 컨테이너

스프링 컨테이너는 싱글톤 레지스트리 역할을 하며, 객체 인스턴스를 싱글톤으로 유지합니다. 이로써 객체를 스프링 빈으로 등록하면 싱글톤으로 관리됩니다.

 

 

 

 

싱글톤 방식의 주의점

싱글톤 객체는 여러 클라이언트가 하나의 인스턴스를 공유하기 때문에 상태를 유지하면 안됩니다.

무상태로 설계하여 읽기만 가능하도록 하고, 의존적인 필드가 없도록 주의해야 합니다.

 

 

 

@Configuration과 싱글톤

@Configuration을 사용하면 각 빈을 생성하는 메서드가 호출될 때,

이미 생성된 빈이 존재하면 그 빈을 반환하여 싱글톤을 보장합니다.

이는 스프링이 바이트코드를 조작하여 싱글톤이 유지되도록 하는 마법같은 기능입니다.

예를 들면

 

@Configuration
 public class AppConfig {
     @Bean
     public MemberService memberService() {
         return new MemberServiceImpl(memberRepository());
     }
     @Bean
     public OrderService orderService() {
         return new OrderServiceImpl(
                 memberRepository(),
                 discountPolicy());
}
     @Bean
     public MemberRepository memberRepository() {
         return new MemoryMemberRepository();
     }

memberService 빈을 만드는 코드를 보면 `memberRepository()` 를 호출한다.

이 메서드를 호출하면 `new MemoryMemberRepository()` 를 호출한다.

orderService 빈을 만드는 코드도 동일하게 `memberRepository()` 를 호출한다.

이 메서드를 호출하면 `new MemoryMemberRepository()` 를 호출한다.

결과적으로 각각 다른 2개의 `MemoryMemberRepository` 가 생성되면서 싱글톤이 깨지는 것 처럼 보인다.

 

 

모든 비밀은 `@Configuration` 을 적용한 `AppConfig에 있습니다.

 

사실 `AnnotationConfigApplicationContext` 에 파라미터로 넘긴 값은 스프링 빈으로 등록됩니다.

그래서 `AppConfig` 도 스프링 빈이 됩니다.

 

AppConfig@CGLIB 예상 코드**

@Bean
 public MemberRepository memberRepository() {
    if (memoryMemberRepository가 이미 스프링 컨테이너에 등록되어 있으면?) {
        return 스프링 컨테이너에서 찾아서 반환;
    } else { //스프링 컨테이너에 없으면
        기존 로직을 호출해서 MemoryMemberRepository를 생성하고 스프링 컨테이너에 등록 
        return 반환
    }
}

 

 

 

이를 통해 중복된 빈이 생성되지 않고, 참조를 통해 하나의 인스턴스만 호출되도록 보장됩니다.