Item3 private 생성자나 열거 타입으로 싱글턴임을 보증하라

싱글턴(Singleton):
인스턴스를 오직 하나만 생성할 수 있는 클래스
ex) 무상태(stateless) 객체, 유일해야 하는 시스템 컴포넌트

싱글턴의 장점

• 고정된 메모리 영역을 사용하므로 메모리 낭비를 방지할 수 있다
• 전역 인스턴스이므로 다른 클래스의 인스턴스가 데이터 공유하기 쉬움
  • DB 커넥션
  • 단점으로 아무 객체가 자유롭게 접근하고 수정하고 공유한다는 것은 객체지향에서는 권장되지 않음 
    • -> static 필드와 메소드로만 구성된 클래스를 사용하는 것을 권장!
• 인스턴스가 1개임을 보장
• 두 번째 이용 부터는 객체 로딩 시간이 줄어 성능 향상

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싱글턴의 단점

• 테스트가 어렵다
  • 타입을 인터페이스로 정의한 다음 인터페이스를 구현해 만든 싱글턴이 아니라면 인스턴스를 mock 구현으로 대체하기 어려움
• 결합도가 높아짐
  • 싱글턴 인스턴스가 너무 많은 일을 하거나 많은 데이터를 공유하면 결합도가 높아짐
• 코드 수정이 어려워지며 유지보수 비용이 높아진다
• 멀티 쓰레드 환경에서 동기화 처리를 안 하면 인스턴스가 2개 생성될 수 있는 위험성이 생긴다

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싱글턴을 만드는 방식

1. public static final 필드 방식의 싱글턴

public class Elvis {
	public static final Elvis INSTANCE = new Elvis();
	private Elvis() { ... }

	public void leaveTheBuilding()
}

• private 생성자는 public satic final 필드를 초기화할 때 딱 한 번만 호출된다.
• public이나 protected 생성자가 없으므로 Elvis 클래스가 초기화될 때 만들어진 인스턴스가 전체 시스템에서 하나뿐임이 보장

예외

• 리플렉션 API (AccessibleObject.setAccessible)를 사용하는 경우 private 생성자를 호출할 수 있다.

    @Test
    public void SingletonReflectAPITest(){
        Constructor<Elvis> constructor = (Constructor<Elvis>) elvis2.getClass().getDeclaredConstructor();
        constructor.setAccessible(true);

        Elvis elvis3 = constructor.newInstance();
        assertNotSame(elvis2, elvis3); // FAIL
    }

• 생성자를 수정하여 두 번째 객체가 생성되려 할 때 예외를 던지면 방어할 수 있다.

private Elvis() {
	if(INSTANCE != null){
		throw new RuntimeException("싱글턴 클래스의 생성자 호출 불가");
	}
}

장점

• 해당 클래스가 싱글턴임이 API에 명백히 드러남
• 간결하다

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2. 정적 팩터리 방식의 싱글턴

public class Elvis {
	private static final Elvis INSTANCE = new Elvis();
	private Elvis() { ... }
	public static Elvis getInstance() { return INSTANCE; }

	public void leaveTheBuilding()
}

• public static 메서드를 제공하여 항상 INSTANCE를 반환하도록 한다
• 리플렉션 API에 대한 예외와 방어는 동일하게 적용된다

장점

• API를 바꾸지 않고도 싱글턴이 아니게 변경할 수 있다.
  • getInstance()를 수정해서 새로운 인스턴스를 생성해주면 됨
• 정적 팩터리를 제네릭 싱글턴 팩터리로 만들 수 있다
  • 제네릭으로 타입설정 가능한 인스턴스로 변경하고, 반환 시에 제네릭으로 받은 타입을 이용해 타입을 결정
• 정적 팩터리의 메서드 참조를 공급자(supplier)로 사용할 수 있다
  • Supplier란 get 메서드로 제네릭 type으로 리턴할 수 있는 인터페이스

2번의 장점이 필요 없다면 1번 방식이 좋다.

 

두 방식의 싱글턴 클래스 직렬화

• 싱글턴 클래스를 직렬화하려면 단순히 Serializable을 구현한다고 선언하는 것만으로 부족
• 모든 인스턴스 필드를 일시적(transient)라고 선언하고 readResolve 메서드를 제공해야 함

직렬화: 자바 시스템 내부에서 사용되는 객체 또는 데이터를 외부 자바 시스템에서도 사용할 수 있도록 바이트 형태로 데이터를 변환하는 기술

transient : Serialize 하는 과정에서 제외하고 싶은 경우 선언하는 키워드

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3. 열거 타입 방식의 싱글턴 - 바람직한 방법

ublic enum Elvis {
	INSTANCE; 

	public void leaveTheBuilding() { ... }
}

• public 필드 방식과 비슷하지만, 더 간결
• 추가 노력 없이 직렬화 가능
• 아주 복잡한 직렬화 상황이나 리플렉션 공격에서도 제2의 인스턴스가 생기는 일을 완벽히 막아준다

대부분 상황에서는 원소가 하나뿐인 열거 타입이 싱글턴을 만드는 가장 좋은 방법
단, 싱글턴이 Enum 외의 클래스를 상속해야 한다면 이 방법은 사용할 수 없다( 열거 타입이 다른 인터페이스를 구현하도록 선언할 수는 있다.)

정말 우아하게 자바에서 병렬 환경을 신경 쓰지 않고 싱글턴 인스턴스를 보장하여 Enum을 활용한 글..

https://techblog.woowahan.com/2527/

Java Enum 활용기 | 우아한형제들 기술블로그

사실 지금은 한번 쭉 읽어봤지만 봐도 잘 모르겠다 만약 결제 관련 API를 만들게 되면 꼭 참고하려고 기록해둔다. 직접 구현해보게 된다면 꼭 포스팅해야겠다..