- 대부분의 스프링 애플리케이션은 웹 애플리케이션이다. 물론 웹이 아닌 애플리케이션 개발도 얼마든지 개발가능.
- 웹 애플리케이션은 보통 여러 클라이언트가 동시에 요청을 함.
요청이 올때마다 객체를 만들어냄 → 낭비가 생김
- 우리가 만들었던 스프링 없는 순수한 DI 컨테이너인 AppConfig는 요청할 때마다 객체를 새로 생성.
- 고객 트래픽이 초당 100이 나오면 초당 100개 객체가 생성되고 소멸됨 → 메모리 낭비가 심함.
- 따라서 딱 하나만 생성해두고 공유하도록 설계하면 된다 → 싱글톤 패턴
- 클래스의 인스턴스가 딱 1개만 생성되는 것을 보장하는 디자인 패턴
- 객체 인스턴스를 2개 이상 생성하지 못하도록 막아야함.
- private 생성자를 사용해서 외부에서 임의로 new 키워드를 사용하지 못하도록 막아야함.
- 싱글톤 패턴을 구현하는 코드 자체가 많이 들어감
- 의존 관계상 클라이언트가 구체 클래스에 의존함 → DIP 위반
- 클라이언트가 구체 클래스에 의존해서 OCP 원칙을 위반할 가능성이 높음
- 테스트 하기 어려움
- 내부 속성을 변경하거나 초기화 하기 어려움
- private 생성자로 자식 클래스를 만들기 어려움
- 결론적으로 유연성이 떨어짐
- 안티패턴이라고도 불림
→ 스프링 컨테이너는 싱글톤 패턴의 단점을 제거하면서 객체를 싱글톤으로 관리한다.
- 스프링 컨테이너는 싱글턴 패턴을 적용하지 않더라도 객체 인스턴스를 싱글톤으로 관리
- 스프링 컨테이너는 싱글톤 컨테이너 역할을 한다. 이렇게 싱글톤 객체를 생성하고 관리하는 기능을 싱글톤 레지스트리라 한다.
- 스프링 컨테이너의 이런 기능 덕분에 싱글턴 패턴의 모든 단점을 해결하면서 객체를 싱글톤으로 유지할 수 있다.
- DIP, OCP, 테스트, private 생성자로부터 자유롭게 싱글톤을 사용할 수 있다.
- 스프링 컨테이너 덕분에 client 요청이 올 때마다 객체를 생성하는 것이 아닌 이미 만들어진 객체를 사용해서 효율적으로 재사용 가능.
스프링의 기본 빈 등록 방식은 싱글톤이나, 싱글톤 방식만 지원하는 것은 아님. 요청할 때마다 새로운 객체를 생성해서 반환하는 기능도 제공.
- 싱글톤 패턴이든, 싱글톤 컨테이너를 사용하든, 객체 인스턴스를 하나만 생성해서 공유하는 싱글톤 방식은 여러 클라이언트가 하나의 같은 객체 인스턴스를 공유하기 때문에 싱글톤 객체는 상태를 유지하게 설계하면 안됨.
- 무상태로 설계해야 함.
- 가급적 읽기만 가능해야함.
- 특정 클라이언트에 의존적인 필드가 있으면 안됨.
- 특정 클라이언트가 값을 변경할 수 있는 필드가 있으면 안됨.
- 필드 대신에 자바에서 공유되지 않는, 지역변수, 파라미터, ThreadLocal을 사용해야 함.
@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 FixDiscountPolicy();
return new RateDiscountPolicy();
}
}결과적으로 각각 다른 2개의 MemoryMemberRepository 가 생성되면서 싱글톤이 깨지는 것 처럼 보인다.
스프링 컨테이너는 이를 어떻게 해결할까?
@Test
void configurationTest() {
ApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
MemberServiceImpl memberService = ac.getBean("memberService", MemberServiceImpl.class);
OrderServiceImpl orderService = ac.getBean("orderService", OrderServiceImpl.class);
MemberRepository memberRepository = ac.getBean("memberRepository", MemberRepository.class);
MemberRepository memberRepository1 = memberService.getMemberRepository();
MemberRepository memberRepository2 = orderService.getMemberRepository();
System.out.println("memberService -> memberRepository1 = " + memberRepository1);
System.out.println("orderService -> memberRepository = " + memberRepository2);
System.out.println("memberRepository = " + memberRepository);
Assertions.assertThat(memberService.getMemberRepository()).isSameAs(memberRepository);
Assertions.assertThat(orderService.getMemberRepository()).isSameAs(memberRepository);
}- 확인해보면 memberRepository 인스턴스는 모두 같은 인스턴스가 공유되어 사용된다.
- 스프링 컨테이너가 각각 @Bean을 호출해서 스프링 빈을 생성한다. 그래서 memberRepository는 다음과 같이 3번 호출될 것으로 예상했으나 결과는 1번만 호출되었다.
// 예상
//call AppConfig.memberService
//call AppConfig.memberRepository
//call AppConfig.memberRepository
//call AppConfig.orderService
//call AppConfig.memberRepository
//결과
//call AppConfig.memberService
//call AppConfig.memberRepository
//call AppConfig.orderService@Test
void configurationDeep() {
ApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);
AppConfig bean = ac.getBean(AppConfig.class);
System.out.println("bean = " + bean.getClass());
}
// bean = class hello.core.AppConfig$$EnhancerBySpringCGLIB$$3aac460cAppConfig 스프링 빈을 조회했을 때 클래스 정보는 이런 식으로 나온다.
스프링이 CGLIB라는 바이트 코드 조작 라이브러리를 이용해서 AppConfig클래스를 상속받은 임의의 다른 클래스를 만들고, 그 다른 클래스를 스프링 빈으로 등록한 것이다.
→ 임의의 다른 클래스가 바로 싱글톤이 보장되도록 해준다.
@Bean
public MemberRepository memberRepository() {
if(memoryMemberRepository가 이미 스프링 컨테이너에 등록 되어 있다면?) {
return 스프링 컨테이너에서 찾아서 반환;
} else {
기존 로직을 호출해서 MemoryMemberRepository를 생성하고 스프링 컨테이너에 등록
return 반환;
}
}AppConfig@CGLIB는 AppConfig의 자식타입으로, AppConfig타입으로 조회할 수 있다.