스프링 핵심원리 - 기본편(4)

3 minute read

싱글톤 컨테이너 - 웹 애플리케이션과 싱글톤

웹 애플리케이션과 싱글톤

싱글톤 패턴

클래스의 인스턴스가 딱 1개만 생성되는 것을 보장하는 디자인 패턴이다.
그래서 객체 인스턴스를 2개 이상 생성하지 못하도록 막아야 한다.
- private 생성자를 사용해서 외부에서 임의로 new 키워드를 사용하지 못하도록 막아야 한다.
싱글톤 패턴을 적용하면 고객의 요청이 들어올 때 마다 객체를 생성하는 것이 아니라, 이미 만들어진 객체를 공유해서 효율적으로 사용할 수 있다.

싱글톤 패턴 문제점

싱글톤 컨테이너
스프링 컨테이너는 싱글톤 패턴의 문제점을 해결하면서, 객체 인스턴스를 싱글톤(1개만 생성)으로 관리한다.
스프링 빈이 바로 싱글톤으로 관리되는 빈이다.

스프링 컨테이너는 싱글턴 패턴을 적용하지 않아도, 객체 인스턴스를 싱글톤으로 관리한다.
- 컨테이너 생성 과정을 보면, 컨테이너는 객체를 하나만 생성해서 관리한다.
스프링 컨테이너는 싱글톤 컨테이너 역할을 한다. 이렇게 싱글톤 객체를 생성하고 관리하는 기능을 싱글톤 레지스트리라 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 생성자로부터 자유롭게 싱글톤을 사용할 수 있다.
스프링의 기본 빈 등록 방식은 싱글톤이지만, 싱글톤 방식만 지원하는 것은 아니다. 요청할 때 마다 새로운 객체를 생성해서 반환하는 기능도 제공한다.

싱글톤 방식의 주의점

싱글톤 패턴이든 스프링같은 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 정말 큰 장애가 발생할 수 있다.

@Configuration 과 싱글톤

스프링 컨테이너는 싱글톤 레지스트리다. 따라서 스프링 빈이 싱글톤이 되도록 보장해주어야 한다.
스프링은 클래스의 바이트코드를 조작하는 라이브러리를 사용한다.
AnnotationConfigApplicationContext에 파라미터로 넘긴 값은 스프링 빈으로 등록된다. 그래서 AppConfig도 스프링 빈이 된다.
AppConfig 스프링 빈을 조회해서 클래스 정보를 출력했을 때, 순수한 클래스라면 class hello.core.AppConfig가 출력되어야 한다.
실제로 출력되는 내용은 xxxCGLIB 형태이다.
스프링이 CGLIB라는 바이트코드 조작 라이브러리를 사용해서 AppConfig 클래스를 상속받은 임의의 다른 클래스를 만들고, 그 다른 클래스를 스프링 빈으로 등록한 것이다.
그 임의의 다른 클래스가 바로 싱글톤이 보장되도록 해준다.
@Bean이 붙은 메서드마다 이미 스프링 빈이 존재하면 존재하는 빈을 반환하고, 스프링 빈이 없으면 생성해서 스프링 빈으로 등록하고 반환하는 코드가 동적으로 만들어진다.
@Bean 만 사용해도 스프링 빈으로 등록되지만, 싱글톤을 보장하지 않는다.
- 스프링 설정 정보는 항상 @Configuration을 사용 하면 된다.

컴포넌트 스캔과 의존관계 자동 주입

자바 코드의 @Bean 이나 XML의 <bean> 등을 통해서 설정 정보에 직접 등록할 스프링 빈을 나열하는 방법은 휴먼에러의 위험도 있고, 반복되는 작업이다.
그래서 스프링은 설정 정보가 없어도 자동으로 스프링 빈을 등록하는 컴포넌트 스캔 이라는 기능을 제공한다.
또 의존관계도 자동으로 주입하는 @Autowired 라는 기능도 제공한다.
@ComponentScan 은 이름 그대로 @Component 애노테이션이 붙은 클래스를 스캔해서 스프링 빈으로 등록한다.
- 컴포넌트 스캔 대상에서 제외하기 위해서 excludeFilters 를 사용할 수 있다.
- 스프링 빈의 기본 이름은 클래스명을 사용하되 맨 앞글자만 소문자를 사용한다.
  - 빈 이름 기본 전략: MemberServiceImpl 클래스 -> memberServiceImpl
  - 빈 이름 직접 지정: @Component(“memberService2”)
- @Autowired 의존관계 자동 주입
  - 생성자에 @Autowired를 지정하면, 스프링 컨테이너가 자동으로 해당 스프링 빈을 찾아서 주입한다.
  - 기본 조회 전략은 타입이 같은 빈을 찾아서 주입한다.
    - getBean(MemberRepository.class) 와 동일하다고 할 수 있다.
    - 타입이 다를경우의 동작도 있음
  - 생성자에 파라미터가 많아도 다 찾아서 자동으로 주입한다.