싱글톤 컨테이너 - 싱글톤 방식의 주의 점

1) 싱글톤 패턴의 주의할 점

• 싱글톤 패턴은 객체 인스턴스를 하나만 생성해서 공유하는 방식으로 클라이언트가 하나의 같은 객체 인스턴스를 공유하기 때문에 상태를 유지하게 설계해야 된다.
• 무상태(stateless)로 설계해야 된다.
• 스프링 빈의 필드에 공유 값을 설정하면 정말 큰 장애가 발생할 수 있다!!.

2) 객체 생성

package hello.core.singleton;

public class StatefulService {
    private int price; //상태를 유지하는 필드

    public void order(String name, int price) {
        System.out.println("name = " + name + " price = " + price);
        this.price = price; //여기가 문제!
    }

    public int getPrice() {
        return price;
    }
}

 

3) 빈을 등록 후 사용

package hello.core.singleton;

import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.Bean;

public class StatefulServiceTest {
    @Test
    void statefulServiceSingleton() {
        ApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(TestConfig.class);
        StatefulService statefulService1 = ac.getBean("statefulService", StatefulService.class);
        StatefulService statefulService2 = ac.getBean("statefulService", StatefulService.class);
        //ThreadA: A사용자 10000원 주문
        statefulService1.order("userA", 10000);
        //ThreadB: B사용자 20000원 주문
        statefulService2.order("userB", 20000);
        //ThreadA: 사용자A 주문 금액 조회
        int price = statefulService1.getPrice();
        //ThreadA: 사용자A는 10000원을 기대했지만, 기대와 다르게 20000원 출력
        System.out.println("price = " + price);
        Assertions.assertThat(statefulService1.getPrice()).isEqualTo(20000);
    }

    static class TestConfig {
        @Bean
        public StatefulService statefulService() {
            return new StatefulService();
        }
    }
}

 

4) 문제 발생

• 하나의 객체의 공유 필드 안에 값을 세팅했기 때문에, 특정 클라이언트가 다른 클라이언트 값을 변경하는 문제가 발생한다.
• 사용자 A의 주문금액은 10,000인데 20,000이라는 결과가 나왔다.
• 때문에 공유 필드는 항상 조심해야 한다.! 스프링 빈은 항상 무상태(stateless)로 설계해야 한다.

 

5) StatefulService와 StatefulServiceTest 수정

package hello.core.singleton;

public class StatefulService {

    public int order(String name, int price) {
        System.out.println("name = " + name + " price = " + price);
        return price; //여기가 문제!
    }
}

package hello.core.singleton;

import org.assertj.core.api.Assertions;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.AnnotationConfigApplicationContext;
import org.springframework.context.annotation.Bean;

public class StatefulServiceTest {
    @Test
    void statefulServiceSingleton() {
        ApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(TestConfig.class);
        StatefulService statefulService1 = ac.getBean("statefulService", StatefulService.class);
        StatefulService statefulService2 = ac.getBean("statefulService", StatefulService.class);
        //ThreadA: A사용자 10000원 주문
        int price1 = statefulService1.order("userA", 10000);
        //ThreadB: B사용자 20000원 주문
        int price2 = statefulService2.order("userB", 20000);
        //ThreadA: 사용자A 주문 금액 조회
        //ThreadA: 사용자A는 10000원을 기대했지만, 기대와 다르게 20000원 출력
        System.out.println("price1 = " + price1);
        System.out.println("price1 = " + price2);
    }

    static class TestConfig {
        @Bean
        public StatefulService statefulService() {
            return new StatefulService();
        }
    }
}

스프링 빈을 무상태로 변경하였다.

결론

현재 위의 예시는 멀티 스레드를 사용하지 않아서, 복잡하지 않지만 실제로 많은 실무에서 싱글톤의 값을 변경함으로써 문제가 많이 발생한다고 한다. 이를 명심하고 무상태로 만들 수 있게 주의하자!