싱글 톤 패턴

학습 목표
1. 싱글톤 패턴에 대해서 알아보고 직접 코드를 작성할 수 있다.
2. 싱글톤 패턴을 언제 어떻게 활용할 수 있는지 말할 수 있다.

 

사전기반 지식

• 클래스와 객체: 자바에서 클래스는 객체를 생성하기 위한 틀입니다. 일반적으로 하나의 클래스에서 여러 객체를 생성할 수 있지만, 싱글톤 패턴은 단 하나의 객체만을 보장합니다.
• 생성자(Constructor): 객체가 생성될 때 호출되는 메서드로, 싱글톤 패턴에서는 생성자를 외부에서 호출하지 못하도록 제한합니다.
• 정적 변수와 메서드: 싱글톤 패턴에서 주로 사용되는 정적(static) 멤버에 대한 이해가 필요합니다.

 

싱글톤 패턴 개념

싱글톤 패턴은 특정 클래스의 인스턴스를 하나만 생성하고, 이를 전역적으로 접근할 수 있도록 하는 디자인 패턴입니다. 주요 목적은 시스템 전체에서 공통된 리소스를 공유하거나, 객체 생성을 제한하여 메모리 낭비를 줄이기 위함입니다.

 

 

package singleton;

// 1. 정적 변수를 선언한다.

// 2. private 생성자를 선언한다.

// 3. 외부에서 접근할 수 있는 public 정적 메서드를 선언한다.

public class SingleTon {

    // 1. 유일한 인스턴스를 저장할 변수를 선언한다. (private, static)

    private static SingleTon instance;

    // 2. 외부에서 객체를 생성 못 하도록 private 생성자를 선언한다.

    private SingleTon(){}

    // 3. 외부에서 인스턴스 주소를 반환 받을 수 있는 메서드를 선언한다.

    // 심화 : 멀티 스레드 환경에서 안정하게 싱글톤 패턴을 구현 하기 위해서는

    public static synchronized SingleTon getInstance(){ // 동기화 처리

        if(instance == null){

            instance = new SingleTon();

        }

        return instance;

    }

}

 

 

package singleton;

public class MainTest {

    public static void main(String[] args) {

       

        SingleTon systemSingleTon1 = SingleTon.getInstance();

        SingleTon systemSingleTon2 = SingleTon.getInstance();

        if(systemSingleTon1 == systemSingleTon2){

            System.out.println("같은 객체를 바라 보고 있습니다");

        }

    }

}

 

활용 예시

• 로깅 시스템: 여러 클래스에서 동일한 로깅 인스턴스를 사용하여 로그를 기록합니다.
• 설정 관리(Configuration): 시스템의 설정 값을 저장하고, 이를 전역적으로 사용해야 하는 경우 싱글톤을 활용합니다

 

 

 

 

도전 과제 : Connection 객체를 반환하는 클래스를 설계 한다. (단 멀티 스레드환경에 안전한 객체를 생성할 수 있도록 코드 작성)

 

 

package singleton;

import java.sql.Connection;

import java.sql.DriverManager;

import java.sql.SQLException;

public class DatabaseConnection {

    private static DatabaseConnection instance;

    private Connection connection;

    String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/jam?serverTimezone=Asia/Seoul";

    String user = "root";

    String password = "asd123";

    // private 생성자: 외부에서 객체를 생성하지 못하도록 한다.

    private DatabaseConnection() {

        try {

            connection = DriverManager.getConnection(url, user, password);

            System.out.println("mySQL 데이터 베이스 연결");

        } catch (SQLException e) {

            System.out.println("데이터베이스 연결 실패");

            e.printStackTrace();

        }

    }

    public static synchronized DatabaseConnection getInstance() {

        if (instance == null) {

            instance = new DatabaseConnection();

        }

        return instance;

    }

    public Connection getConnection() {

        return connection;

    }

}

 

 

 

 

package singleton;

import java.sql.Connection;

public class ConnectionTest {

    public static void main(String[] args) {

       

        DatabaseConnection dbConnection = DatabaseConnection.getInstance();

        Connection connection = dbConnection.getConnection();

    }

}

 

핵심 요약

• 싱글톤 패턴은 특정 클래스의 인스턴스를 하나만 유지하는 디자인 패턴입니다.
• 주로 공통된 리소스를 관리하거나, 전역 상태를 관리하는 데 사용됩니다.
• 장점: 메모리 절약, 전역적으로 동일한 인스턴스 사용
• 단점: 전역 상태로 인한 의존성 증가, 멀티스레드 환경에서의 동기화 이슈