[Java] 디자인 패턴 : 싱글톤(Singleton) 패턴

1. 싱글톤 패턴이란?

1.1 예제 1 : 기본적인 싱글톤 패턴 구현

public class Doorman {
   
    private static Doorman doorman = new Doorman();

    private Doorman() {}  // 생성자를 private으로 선언하여 외부에서 인스턴스를 생성하지 못하게 함

    public static Doorman getInstance() {
        return doorman;   // 유일한 인스턴스를 반환
    }

    // 동물 출입 금지
    public void getOut(Animal a) {
        System.out.println(a.getName() + " get out!");
    }
}

• private 생성자: 외부에서 인스턴스를 생성할 수 없도록 private으로 선언한다.

• static getInstance 메서드: 유일한 인스턴스를 반환하는 static 메서드로, 이를 통해 애플리케이션 어디서든지 이 인스턴스에 접근할 수 있다.

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        Doorman d1 = Doorman.getInstance();
        Doorman d2 = Doorman.getInstance();

        System.out.println(d1.hashCode()); // 793589513
        System.out.println(d2.hashCode()); // 793589513
    }
}

1.2 예제 2 : 간단한 싱글톤 패턴 구현

public class Doorman {
    public static Doorman instance = new Doorman();
    private Doorman(){}
    // 동물 출입 금지
    public void getOut(Animal a){
        System.out.println(a.getName()+"getOut!");
    }
}

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        Doorman d1 = Doorman.instance;
        Doorman d2 = Doorman.instance;

        System.out.println(d1.hashCode()); // 793589513
        System.out.println(d2.hashCode()); // 793589513
    }
}

1.3 싱글톤 패턴의 장점

• 전역적인 접근성: 싱글톤 인스턴스는 어디서든 접근할 수 있다.

• 메모리 절약: 인스턴스가 하나만 생성되므로 메모리 낭비를 줄일 수 있다.

• 데이터 일관성: 애플리케이션 전체에서 동일한 인스턴스를 사용하므로, 데이터의 일관성을 유지할 수 있다.

1.4 싱글톤 패턴의 단점

• 멀티스레드 환경에서의 문제: 기본적인 싱글톤 패턴은 멀티스레드 환경에서 안전하지 않을 수 있다. 동시에 인스턴스를 생성하려고 할 때, 두 개 이상의 인스턴스가 생성될 가능성이 있다. 이를 해결하려면 synchronized 키워드 등을 사용하여 스레드 안전성을 확보해야 한다.

• 테스트의 어려움: 싱글톤 패턴은 전역 상태를 가지기 때문에, 단위 테스트에서 모킹(mocking)이 어려울 수 있다.

결론