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Singleton 패턴

08 Oct 2019 | DesignPattern

Singleton 패턴

  • 생성자가 여러 차례 호출되더라도 실제로 생성되는 객체는 하나이고 최초 생성 이후에 호출된 생성자는 최초의 생성자가 생성한 객체를 리턴한다.
  • 주로 공통된 객체를 여러개 생성해서 사용하는 DBCP(DataBase Connection Pool)와 같은 상황에서 많이 사용된다.

자바에서 싱글턴 패턴을 구현할 때 고려해야 할 사항은 크게 2가지다. - 1. thread-safe. - 2. 메모리 낭비.

이를 위해 synchronized(동기화)와 lazy loading 기법을 사용하기도 하지만 개발자가 작성하는 코드에는 성능 및 정확성으로 인한 문제가 발생할 여지가 있다. (Double Checked Locking, lazy initialation 등등)

어떻게 하면 이러한 문제 발생의 여지를 없앨 수 있을까? 바로 클래스 로더와 lazy initialation을 이용하는 것이다.


public class Something {

    private Something(){
        System.out.println("Something Constructor is called");
    }

    static{
        System.out.println("Something static load");
    }

    private static class LazyHolder {

        public static final Something INSTANCE = new Something();

        static {
            System.out.println("Holder static load");
        }
    }

    public static Something getInstance(){
        return LazyHolder.INSTANCE;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("main() started");
        Something a = Something.getInstance();
    }
}

--- 실행결과 ---
Something static load
main() started
Something Constructor is called
Holder static load
--------------

클래스 로더는 크게 2가지 방식으로 클래스를 로딩한다.

- 1) 런타임 로딩 : 특정 클래스의 코드를 실행할 떄 클래스를 로딩한다.
- 2) 로드 타임 로딩 : 런타임 로딩에 의해서 클래스(A)가 로딩 될때, 해당 클래스(A) 내부에서 참조(사용)하는 클래스(B,C...)가 있다면 그 클래스도 로드하는 방법

Something 클래스로 예를 들어 설명해 보자면

  1. 해당 코드를 실행하면 main() 메서드가 존재하는 Something 클래스를 로딩한다. (런타임 로딩)
  2. main() 메서드가 실행된다.
  3. Something.getInstance() 메서드 호출에 의해 LazyHolder 클래스가 로딩된다. (런타임 로딩)
  4. Something() 생성자가 호출된다. (lazy loading)
  5. LazyHolder의 static 블록이 실행된다.

클래스가 로딩되는 시점은 ‘thread-safe’ 함을 JVM이 보장해주며 사용시점에 클래스가 로딩되므로 미리 생성하여 발생하는 메모리 낭비도 없다는 장점이 있어 Singleton 구현 시 가장 많이 사용되는 기법 중 하나이다.

해당 구현 기법은 ‘Bill Pugh Solution’ 이며 Enum을 이용한 싱글턴 구현 기법 또한 많이 사용된다고 하니 궁금한 사람은 찾아보면 좋을 것 같다.

ref. https://blog.seotory.com/post/2016/03/java-singleton-pattern
 ref. https://javacan.tistory.com/entry/1
 ref. https://jeong-pro.tistory.com/86
 ref. https://limkydev.tistory.com/67
 ref. https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%8B%B1%EA%B8%80%ED%84%B4_%ED%8C%A8%ED%84%B4

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