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싱글톤 컨테이너

스프링 컨테이너는 싱글톤 패턴의 문제점을 해결하면서, 객체 인스턴스를 싱글톤(1개만 생성)으로 관리한다.

싱글톤 컨테이너

  • 스프링 컨테이너는 싱글톤 패턴을 적용하지 않아도, 객체 인스턴스를 싱글톤으로 관리한다.
  • 스프링 컨테이너는 싱글톤 컨테이너 역할을 한다. 이렇게 싱글톤 객체를 생성하고 관리하는 기능을 싱글톤 래지스트리라 한다.
  • 스프링 컨테이너의 이런 기능 덕분에 싱글톤 패턴의 모든 단점을 해결하면서 객체를 싱글톤으로 유지할 수 있다.
  • 싱글톤 패턴을 위한 지저분한 코드가 들어가지 않아도 된다.
  • DIP, OCP, 테스트, private 생성자로 부터 자유롭게 싱글톤을 사용할 수 있다.

스프링 컨테이너를 사용

ApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

//1. 조회: 호출할 때 마다 같은 객체를 반환
MemberService memberService1 = ac.getBean("memberService", MemberService.class);

//2. 조회: 호출할 때 마다 같은 객체를 반환
MemberService memberService2 = ac.getBean("memberService", MemberService.class);

싱글톤 컨테이너 적용 후

SpringContainer

  • 스프링 컨테이너 덕분에 고객의 요청이 올 때 마다 객체를 생성하는 것이 아니라, 이미 만들어진 객체를 공유해서 효율적으로 재사용 할 수 있다.

싱글톤 방식의 주의점

  • 싱글톤 패턴이든, 스프링 같은 싱글톤 컨테이너를 사용하든, 객체 인스턴스를 하나만 생성해서 공유하는 싱글톤 방식은 여러 클라이언트가 하나의 같은 객체 인스턴스를 공유하기 때문에 싱글톤 객체는 상태를 유지(stateful)하게 설계하면 안된다.
  • 무상태(stateless)로 설계해야 한다!!
    • 특정 클라이언트에 의존적인 필드가 있으면 안된다.
    • 특정 클라이언트가 값을 변경할 수 있는 필드가 있으면 안된다!
    • 가급적 읽기만 가능해야 한다.
    • 필드 대신에 자바에서 공유되지 않는 지역변수, 파라미터, ThreadLocal 등을 사용해야 한다.
  • 스프링 빈의 필드에 공유 값을 설정하면 큰 장애가 발생할 수 있다!
private int price; //상태를 유지하는 필드

public void order(String name, int price) {
    System.out.println("name = " + name + " price = " + price);
    this.price = price; //여기가 문제!
}

//ThreadA: A사용자 10000원 주문
statefulService1.order("userA", 10000);

//ThreadB: B사용자 20000원 주문
statefulService2.order("userB", 20000);
  • A사용자의 금액을 조회해 보면 10000원을 기대했지만 20000이 나오는 결과가 발생한다.
  • 이는 스프링 빈은 항상 무상태(stateless)로 설계해야 된다는 예시를 보여준다.


Configuration과 바이트코드 조작의 마법

ApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(AppConfig.class);

//AppConfig도 스프링 빈으로 등록된다.
AppConfig bean = ac.getBean(AppConfig.class);
 
System.out.println("bean = " + bean.getClass());
  • AnnotationConfigApplicationContext에 파라미터로 넘긴 값은 스프링 빈으로 등록된다. 따라서, AppConfig도 스프링 빈이 된다.

  • AppConfig 스프링 빈을 조회해서 클래스 정보를 출력하면
    bean = class hello.core.AppConfig$$EnhancerBySpringCGLIB$$bd479d70과 같이 나온다.

  • 순수한 클래스라면 class hello.core.AppConfig와 같이 출력되어야 한다.
  • 이는 내가 만든 클래스가 아니라 스프링이 CGLIB라는 바이트코드 조작 라이브러리를 사용해서 AppConfig 클래스를 상속받은 임의의 다른 클래스를 만들고, 그 다른 클래스를 스프링 빈으로 등록한 것이다.

CGLIB

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
    }
}
  • @Bean이 붙은 메서드마다 이미 스프링 빈이 존재하면 존재하는 빈을 반환하고, 스프링 빈이 없으면 생성해서 스프링 빈으로 등록하고 반환하는 코드가 동적으로 만들어진다.
  • 덕분에 싱글톤이 보장되는 것이다.

[참고] AppConfig@CGLIB는 AppConfig의 자식 타입이므로, AppConfig 타입으로 조회할 수 있다.

@configuration을 적용하지 않고, @Bean만 적용한다면?

//@Configuration 삭제
    public class AppConfig {
}

결과

bean = class hello.core.AppConfig

이 출력 결과를 통해서 AppConfig가 CGLIB 기술 없이 순수한 AppConfig로 스프링 빈에 등록된 것을 확인할 수 있다.


정리

  • @Bean만 사용해도 스프링 빈으로 등록되지만, 싱글톤을 보장하지 않는다.
    • memberRepository()처럼 의존관계 주입이 필요해서 메서드를 직접 호출할 때 싱글톤을 보장하지 않는다.
  • 고민할 것 없이 스프링 설정 정보는 항상 @Configuration을 사용하자!


<출처 : 인프런 - 스프링 핵심 원리 기본편(김영한)>

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참고