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@Configuration 을 알아보기 위해서 이 코드를 살펴보자,

시나리오

1. @Bean memberService 를 호출하면 ➡️ MemoryMemberRepository() 를 한번 호출한다. 

2. @Bean orderService 를 호출하면 ➡️ MemoryMemberRepository() , discountPolicy() 를 호출한다.

 

이렇게 하면 결과적으로 각각 다른 2개의 MemoryMemberRepository() 가 두 번 호출 되니까 싱글톤이 깨지는게 아닐까요?? 스프링 컨테이너가 싱글톤을 보장해준다고 했는데 과연 그럴까?? 직접 테스트 해보자

 

✅ 테스트 방법

1. MemoryMemberRepository 를 불러오는 MemberServiceImpl 에서 

테스트 용도로 MemberServiceImpl, OrderServiceImpl 둘 다 각각 생성자로 들어오는 memberRepository 의 값을 확인하는 getMemberRepository 메서드를 만들었다.

 

2. 각각의 memberRepository 를 테스트 코드를 통해 확인해보자.

밑에는 테스트코드이고

밑에는 테스트 코드의 결과이다.

결과는 세개의 memberRepository가 같은 것을 확인할 수 있다. 분명 세번의 다른 memberRepository의 인스턴스가 호출될 것 같았지만 모두 같은 인스턴스가 공유되어 사용되고 있음을 확인할 수 있었다. 어떻게 된 일일까? 혹시 두 번 호출이 안되는 것일까? 다음 실험을 통해 알아보자. 

 

이렇게 호출 되는 부분마다 찍어보면서 확인해보았다. 

찍어본 세 개의 메서드 각각 한번씩 호출 되었는 것을 볼 수 있다. 이 비밀이 어디에 있을까?? ➡️ @Configuration 을 적용한 AppConfig 에 있다.

 

시나리오

1. AppConfig 스프링 빈을 조회해서 클래스 정보를 출력해보자.

순수한 클래스라면 다음과 같이 출력되어야 한다.

class hello.core.AppConfig

그런데 예상과는 다르게 클래스 명에 xxxCGLIB가 붙으면서 상당히 복잡해진 것을 볼 수 있다. 이것은 내가 만든 클래스가 아니라 스프링이 CGLIB 이라는 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. 아마도 다음과 같이 바이트 코드를 조작해서 작성되어 있을 것이다. (실제로는 CGLIB의 내부 기술은 매우 복잡하다.)

 

  • @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.

 

만약 @Configuration 을 적용하지 않고, @Bean 만 적용하면 어떻게 될까?

@Configuration 을 붙이면 바이트코드를 조작하는 CGLIB 기술을 사용해서 싱글톤을 보장하지만, 만약 @Bean만 적용하면 어떻게 될까?

 

@Configuration 을 주석처리 하고 @Bean 만 적용해보고 밑에 테스트 코드를 다시 돌려보았다.

결과로 이렇게 나왔다. 

 

CGLIB 기술을 사용 하지 않은 순수한 AppConfig 가 나왔다. 그리고

memberRepository가 여러번 호출되는 것을 확인할 수 있듯이 순수한 자바 코드가 나오면서 싱글톤이 깨진다!!

 

 

정리

  • @Bean만 사용해도 스프링 빈으로 등록되지만, 싱글톤을 보장하지 않는다.
    • memberRepository() 처럼 의존관계 주입이 필요해서 메서드를 직접 호출할 때 싱글톤을 보장하지 않는다.
  • 크게 고민할 것이 없다. 스프링 설정 정보는 항상 @Configuration 을 사용하자.

 

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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.

그러면 무상태(stateless)로 설계해야 한다!

무상태란.
  • 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!!!

 

상태를 유지할 경우 발생하는 문제점 예시

최대한 단순히 설명하기 위해, 실제 쓰레드는 사용하지 않았다.

 

  • ThreadA가 사용자A 코드를 호출하고 ThreadB가 사용자B 코드를 호출한다 가정하자.
  • StatefulService 의 price 필드는 공유되는 필드인데, 특정 클라이언트가 값을 변경한다.
  • 사용자A의 주문금액은 10000원이 되어야 하는데, 20000원이라는 결과가 나왔다.
  • 실무에서 이런 경우를 종종 보인다고 하는데, 이로인해 정말 해결하기 어려운 큰 문제들이 터진다고 한다.(몇년에 한번씩 꼭 만난다고 한다.)
  • 진짜 공유필드는 조심해야 한다! 스프링 빈은 항상 무상태(stateless)로 설계하자.

 

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싱글톤 컨테이너

= 스프링 컨테이너는 싱글톤 패턴의 문제점을 해결하면서, 객체 인스턴스를 싱글톤(1개만 생성) 으로 관리한다. 
= 스프링 빈(Bean)이 바로 싱글톤으로 관리되는 빈이다.

 

1. 스프링 컨테이너는 싱글턴 패턴을 적용하지 않아도, 객체 인스턴스를 싱글톤으로 관리한다.

  • 이전에 설명한 컨테이너 생성 과정을 자세히 보자. 컨테이너는 객체를 하나만 생성해서 관리한다.

  • 위 그림에서 보면 빈 객체를 미리 스프링 컨테이너(싱글톤 컨테이너)가 등록해서 관리해준다. 그리고 조회하면 관리되고 있는 객체를 불러온다. 여러개 조회해도 이미 관리되고 있는 객체를 조회한다. 예를 들어 memberService 를 몇번을 불러도 MemberServiceImpl@x01 를 조회해준다.

2. 스프링 컨테이너는 싱글톤 컨테이너 역할을 한다. 이렇게 싱글톤 객체를 생성하고 관리하는 기능을 싱글톤 레지스트리라 한다.

3. 스프링 컨테이너의 이런 기능 덕분에 싱글턴 패턴의 모든 단점을 해결하면서 객체를 싱글톤으로 유지할 수 있다.

  • 싱글톤 패턴을 위한 지저분한 코드가 들어가지 않아도 된다.
    • 싱글톤 패턴을 위해서 들어가는 지저분한 코드들을 안들어가도 된다. 그리고 " (구체 클래스).getInstance() " 이렇게 해야하기 때문에 DIP 에 위반한다. 스프링이 관리 해주기 때문에 이런 코드가 다 빠져도 된다.
  • DIP, OCP, 테스트, private 생성자로 부터 자유롭게 싱글톤을 사용할 수 있다. ➡️ 스프링이 다 관리 해주는 덕분이다.

 

이 테스트로 같은 객체를 불러오는 것을 확인할 수 있다.

조회할 때 마다 스프링이 처음에 빈 등록한 것을 계속 반환해주는 것을 확인할 수 있다. ➡️ 싱글톤 맞다~

위 테스트에서 MemberServiceImpl 객체를 불렀는데 이 객체의 코드를 확인해보자. 과연 싱글톤 관련된 코드가 있을까? ⬇️⬇️⬇️

 

싱글톤 관련된 코드는 없는 것을 확인할 수 있다.

 

 

싱글톤 적용 Before After

  • Before

 

  • After

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

참고: 스프링의 기본 빈 등록 방식은 싱글톤이지만, 싱글톤 방식만 지원하는 것은 아니다. 요청할 때 마다 새로운 객체를 생성해서 반환하는 기능도 제공한다. 자세한 내용은 뒤에 빈 스코프에서 설명하겠다.

 

이러한 싱글톤 방식에도 주의점이 있다.(매우 중요) 다음 글에서 확인해보자.

⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️⬇️

 

[Spring] 싱글톤 패턴 주의점

싱글톤 패턴이든, 스프링 같은 싱글톤 컨테이너를 사용하든, 객체 인스턴스를 하나만 생성해서 공유하는 싱글톤 방식은 여러 클라이언트가 하나의 같은 객체 인스턴스를 공유하기 때문에 싱글

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