13-4. 싱글톤 패턴 (Singleton Pattern)

1. 싱글톤 패턴 (Singleton Pattern)

1️⃣ 싱글톤 패턴이란?

1) 개념

프로그램 전체에서 특정 객체를 단 하나만 생성하고, 어디서든 그 동일한 객체를 사용하도록 보장하는 설계 방식

2) 핵심 요약

• 객체는 한 번만 생성

• 모두가 같은 객체 공유

• 전역 접근 가능

2️⃣ 비유로 이해하기

1) "회사 대표" 비유

• 회사에는 대표가 단 1명

• 직원들이 대표를 필요로 할 때
• 항상 같은 대표에게 요청
• 새로운 대표를 만들지 않음

3️⃣ 싱글톤 패턴이 필요한 이유 (Why)

• 일부 객체들은 여러 개 존재하면 문제가 발생

• 예시 상황
• 설정 관리자 → 값 충돌 발생 가능
• 로그 기록기 → 로그 분산
• DB 연결 관리자 → 리소스 낭비
• 캐시 관리자 → 데이터 불일치

4️⃣ 사용 시점 (When to Use)

• 다음 조건일 때 적합
• 공용 자원 관리
• 상태 공유 필요
• 생성 비용이 큰 객체
• 시스템 전체에서 하나만 필요한 객체

• 대표 사례
• Logger
• Configuration Manager
• Database Connection Manager
• Cache Manager

5️⃣ 싱글톤 패턴의 장단점

1) 장점

• 메모리 절약 → 객체 하나만 생성

• 일관성 유지 → 동일 상태 공유

• 전역 접근 가능 → 어디서든 사용

2) 단점

• 테스트 어려움 → 전역 상태 문제

• 결합도 증가 → 의존성 커짐

• 멀티스레드 문제 → 동시 생성 위험

6️⃣ 싱글톤 패턴의 구조

1) 생성자

• 외부 접근 차단 (private)

2) 자기 자신 저장 변수

• 객체 보관

3) 접근 메서드

• 객체 제공

7️⃣ 구현 방법

1) 동작 원리

객체 요청 발생
    ↓
이미 객체 존재?
    ↓ YES → 기존 객체 반환
    ↓ NO  → 객체 생성 후 반환

2) 핵심 전략

• 생성 제한

• 단일 인스턴스 저장

• 접근 통로 제공

8️⃣ 코드 예시 (Java 스타일)

1) 코드

class Singleton {

    private static Singleton instance;

    private Singleton() { }

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();
        }
        return instance;
    }
}

2) 의미 해석

• private Singleton() → 외부 생성 금지

• instance → 단 하나의 객체 저장

• getInstance() → 객체 요청 창구

2. 실습 (ex04)

1️⃣ 싱글톤 패턴 실습

1) Doorman.java

package ex04;

public class Doorman {

    // 1. 이 코드는 단 한 번만 실행된다.
    public static Doorman instance = new Doorman();

    private Doorman() {}

    // 책임
    public void 쫓아내(Animal a) {
        System.out.println(a.getName() + " 저리가");
    }
}

2) App.java

package ex04;

// SOLID : 객체지향원칙 (D, O)
// DIP : 추상적인 것에 의존하라! -> 추상적인 것에 의존하면 자동으로 OCP가 됨
// OCP : 새로운 코드에는 OPEN, 기존 코드에는 CLOSE
public class App {
    public static void main(String[] args) {
        Tiger tiger = new Tiger();
        Mouse mouse = new Mouse();
        Doorman doorman = Doorman.instance; // 싱글톤
        Doorman doorman2 = Doorman.instance; // 싱글톤
        System.out.println(doorman.hashCode());
        System.out.println(doorman2.hashCode());
        doorman.쫓아내(mouse);
    }
}

3) 결과