Skip to content

Latest commit

 

History

History
267 lines (180 loc) · 7.61 KB

private_생성자나_열거_타입으로_싱글턴임을_보증하라_켬미.md

File metadata and controls

267 lines (180 loc) · 7.61 KB
Raw

Item3. private 생성자나 열거 타입으로 싱글턴임을 보증하라


싱글톤 (singleton)

: 인스턴스를 오직 하나만 생성할 수 있는 클래스

싱글톤을 사용 해야하는 예

  • 무상태(stateless) 객체
  • 설계상 유일해야하는 시스템 컴포넌트

싱글톤 단점

  • 싱글톤을 사용하는 클라이언트를 테스트하기 어려워진다. (가짜(mock) 구현 대체 불가능)

싱글톤 구현 방식

기본 전제로 모든 방식의 다음 단계는 가진다.

  1. 생성자는 private으로 감춰준다.
  2. 유일한 인스턴스에 접근할 수 있는 수단으로 public static 멤버를 하나 마련

💡 1. public 필드 방식

: public static 멤버가 final 필드

public class Kyummi {
	public static final Kyummi INSTANCE = new Kyummi();
	
	private Kyummi() { ... }
}
  • private 생성자는 public static final 필드인 Kyummi.INSTANCE를 초기화 할 때 한 번만 호출
  • 이 외에는 public/protected 생성자가 없으니 생성될 수 없다.

즉, 저 INSTANCE만 만들어져 전체 시스템에서 Kyummi 인스턴스는 하나 뿐임을 보장

장점

  • 해당 클래스가 싱글톤임이 API에 명백히 드러난다.
  • 간결하다.

💡 2. 정적 팩토리 방식

: 정적 팩토리 메서드를 public static 멤버로 제공

public class Kyummi {
	private static final Kyummi INSTANCE = new Kyummi();
	
	private Kyummi() { ... }
	
	public static Kyummi getInstance() {
		return INSTANCE;
	}
}
  • Kyummi.getInstance 는 항상 같은 객체의 참조를 반환하므로 제 2의 Kyummi는 만들어지지 않는다.

장점

  • (마음이 바뀌면) API를 바꾸지 않고도 싱글톤이 아니게 변경 가능하다.
    • getInstance가 새로운 인스턴스를 제작해주도록 쉽게 변경 가능
  • 제네릭 싱글톤 팩토리로 만들 수 있다.
  • 정적 팩토리의 메서드 참조를 공급자(supplier)로 사용할 수 있다.
    • Kyummi::getInstance -> Supplier<Kyummi>

제네릭(Generics) : 클래스 내부에서 사용할 데이터 타입을 외부에서 지정하는 기법 ex) ArrayList<String> list; 에서 <> 가 제네릭


제네릭 싱글톤 팩토리

불변 객체를 여러 타입으로 활용할 수 있게 만들어야 할 때가 있다. 제네릭은 런타임에 타입 정보가 소거되므로 하나의 객체를 어떤 타입으로든 매개변수화할 수 있다.

  • 제네릭을 이용한다 (해당 메서드가 실행될 때 사용할 데이터 타입을 외부에서 지정한다.)
    • 매개변수가 무엇이 들어와도 된다.
  • 불변 객체

제네릭 싱글톤 팩토리 예시 Collections.reverseOrder, Collections.emptySet

// 불변 객체 (싱글톤 객체 : UnaryOperator)
private static UnaryOperator<Object> IDENTITY_FN = (t) -> t;

// 제네릭 싱글톤 팩토리 구현 (어떤 타입으로도 사용 가능)
@SuppressWarnings("unchecked")
public static <T> UnaryOperator<T> identityFunction() {
	return (UnaryOperator<T>) IDENTITY_FN;
}
// 사용 예제
String [] strings = {"켬미", "초롱", "호티"};
UnaryOperator<String> sameString = identityFunction();
for (String s: strings) 
	System.out.println(sameString.apply(s));

Number [] numbers = {1, 2.0, 3L};
UnaryOperator<Number> sameNumbers = identityFunction();
for (Number s: numbers)
		System.out.println(sameNumbers.apply(s));

그럼 private 생성자는 완전 안전해? No !

권한이 있는 클라이언트는 리플렉션 API인 AccessibleObject.setAccessible을 사용해 private 생성자 호출 가능 -> 그래서 private로 객체가 생성되려 할 때 예외를 던지게 하면 된다.

// 켬미가 생각해낸 쉬운 방법
public class Kyummi {
	public static final Kyummi INSTANCE = new Kyummi();
	private static int createKyummiCount = 0;
	
	private Kyummi() { 
		createKyummiCount++;
		if(createKyummiCount > 1) {
			throw new IllegalStateException("Kyummi는 두명일 수 없음!!");
		}
	}
}

+ 위 두 방식으로 만든 싱글톤 클래스 직렬화 방법

직렬화

  • 객체들의 데이터를 연속적인 데이터로 변형하여 전송 가능한 형태로 만드는 것
  • 객체(Object) -> Byte, Json, String ....

역직렬화

  • 직렬화된 데이터를 다시 객체의 형태로 만드는 것
  • Byte, Json, String .... -> 객체(Object)

단순히 Serializable을 구현한다고 선언? X !

readResolve 메서드를 제공해야 한다.

  • 이러지않으면 직렬화된 인스턴스를 역직렬화할 때마다 새로운 인스턴스가 생성된다.
  • 위에 예시로 말하면) 가짜 Kyummi가 탄생한다는 말 ! 싫으면 readResolve 메서드 추가
public class Kyummi implements Serializable {
    
    private Kyummi readResolve() {
        return INSTANCE;
    }
}

readResolve를 사용하는 예제 !
class Singleton implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        return INSTANCE;
    }

    // readResolve 메서드 구현
    protected Object readResolve() {
        System.out.println("readResolve() 메서드가 호출되었습니다.");
        return INSTANCE;
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 객체를 직렬화
            ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("singleton.ser"));
            out.writeObject(INSTANCE);
            out.close();

            // 객체를 역직렬화
            ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("singleton.ser"));
            Singleton deserializedInstance = (Singleton) in.readObject();
            in.close();
        } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

실제로 실행해보니 ObjectInputStream 객체의 readObject()이 호출되면 해당 객체의 readResolve()가 호출되는 것을 확인할 수 있습니다 !

역직렬화 때 원하는 객체 반환하게 설정하는 법

  1. Serializable 인터페이스를 implements한다.
  2. 역직렬화 시, 반환할 객체가 지정되있으면 readResolve() 정의한다.

ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("singleton.ser"));

// 해당 함수에서 readResolve() 가 객체 내 정의되어있으면 호출
Singleton deserializedInstance = (Singleton) in.readObject();

readResolve() 메서드는 Serializable 인터페이스와 밀접하게 연관 O 하지만, Serializable 인터페이스에 직접 선언된 메서드는 아니다 !


readResolve() 메서드는 Serializable 인터페이스에 포함되어 있는 것이 아니라, 자바 직렬화 메커니즘의 일부로써 동작하는 것입니다!

더 쉽게 말하면 자바 직렬화 매커니즘에는 존재하는 메서드이지만, 직렬화를 도와주는 Serializable 인터페이스에 기존 메서드는 아니다 !


💡3. 열거 타입 선언 방식

public enum Kyummi {
	INSTANCE;
}

장점

  • 제일 간결하다
  • 추가 노력없이 직렬화할 수 있다.
    • 심지어 아주 복잡한 직렬화 상황이나 공격에서도 제 2의 인스턴스가 생기는 일을 완벽하게 막아준다

원소가 하나뿐인 열거 타입 : 대부분 상황에서는 싱글톤을 만드는 가장 좋은 방법

단, 만들려는 싱글톤이 Enum 외의 클래스를 상속해야 한다면 사용할 수 없다.