싱글톤 패턴(Singleton Pattern)

디자인 패턴중 하나인 싱글톤에 대해서 알아보자. 

싱글톤 패턴

싱글톤(Singleton) 패턴의 정의는 단순하다. 객체의 인스턴스가 오직 1개만 생성되는 패턴을 의미한다.

즉 클래스를 통해 생성할 수 있는 객체는 Only One, 즉, 한 개만 되도록 만드는 것이 싱글톤이다.

classSingleton {
private Singleton() {
    }
}

publicclassSample {
publicstaticvoidmain(String[] args) {
        Singleton singleton =newSingleton();  // 컴파일 오류가 발생한다.
    }
}

위와 같은 코드를 작성하면 컴파일 에러가 발생한다. 왜냐하면 Singleton 클래스의 생성자에 private 키워드로 다른 클래스에서 Singleton 클래스의 생성자로의 접근을 막았기 때문이다. 이렇게 생성자를 private 으로 만들어 버리면 다른 클래스에서 Singleton 클래스를 new 를 이용하여 생성할 수 없게 된다.

new를 이용하여 무수히 많은 객체를 생성한다면 싱글톤의 정의에 어긋나지 않겠는가? 그래서 일단 new로 객체를 생성할 수 없도록 막은 것이다.

그렇다면 Singletone 클래스의 객체는 어떻게 생성할 수 있을까? 다음처럼 코드를 작성 해 보자.

classSingleton {
privateSingleton() {
    }

publicstatic SingletongetInstance() {
returnnewSingleton();  // 같은 클래스이므로 생성자 호출이 가능하다.
    }
}

publicclassSample {
publicstaticvoidmain(String[] args) {
        Singleton singleton =Singleton.getInstance();
    }
}

위와 같이 코드를 변경하면 이제 getInstance라는 static 메소드를 이용하여 Singleton 클래스의 객체를 생성할수 있다. 하지만 getInstance를 호출 할 때마다 새로운 객체가 생성된다. 그렇다면 싱글톤이 아니다. 어떻게 해야 할까?

다음처럼 코드를 작성해 보자.

classSingleton {
privatestatic Singleton one;privateSingleton() {
    }

publicstatic SingletongetInstance() {
if(one==null) {
            one =newSingleton();
        }
return one;
    }
}

publicclassSample {
publicstaticvoidmain(String[] args) {
        Singleton singleton1 = Singleton.getInstance();
        Singleton singleton2 = Singleton.getInstance();
        System.out.println(singleton1 == singleton2);  // true 출력
    }
}

Singleton 클래스에 one 이라는 static 변수를 두고 getInstance 메소드에서 one 값이 null 인 경우에만 객체를 생성하도록 하여 one 객체가 딱 한번만 만들어지도록 했다.

getInstance 메소드의 동작원리를 살펴보자.

최초 getInstance가 호출 되면 one이 null이므로 new에 의해서 객체가 생성이 된다. 이렇게 한번 생성이 되면 one은 static 변수이기 때문에 그 이후로는 null이 아니게 된다. 그런 후에 다시 getInstance 메소드가 호출되면 이제 one은 null이 아니므로 이미 만들어진 싱글톤 객체인 one을 항상 리턴한다.

main 메소드에서 getInstance를 두번 호출하여 각각 얻은 객체가 같은 객체인지 조사 해 보았다. 역시 예상대로 "true"가 출력되어 같은 객체임을 확인 할 수 있다.

싱글톤 패턴은 static에 대한 이해만 있다면 참 알기쉬운 패턴 중 하나이다.