싱글톤 패턴(singleton pattern)이란?
싱글톤 패턴은 하나의 클래스에 오직 하나의 인스턴스만 가지는 패턴
하나의 클래스를 기반으로 단 하나의 인스턴스를 만들어 이를 기반으로 로직을 만드는 데 쓰이며
보통 데이터베이스 연결 모듈에 많이 사용
장점 : 인스턴스를 생성할 때 드는 비용이 줄어든다.
단점 : 의존성이 높아진다
자바스크립트의 싱글톤 패턴
자바스크립트에서는 리터럴 {} 또는 new Object로 객체를 생성하게 되면 다른 어떤 객체와도 같지 않기 때문에 이 자체만으로 싱글톤 패턴을 구현할 수 있다.
const obj = {
a: 27
}
const obj2 = {
a: 27
}
console.log(obj === obj2)
// false실제로 싱글톤 패턴은 보통 다음과 같은 코드로 구성된다.
class Singleton {
constructor() {
if (!Singleton.instance) {
Singleton.instance = this
}
return Singleton.instance
}
getInstance() {
return this
}
}
const a = new Singleton()
const b = new Singleton()
console.log(a === b) // true데이터베이스 연결 모듈
앞서 설명한 싱글톤 패턴은 데이터베이스 연결 모듈에 많이 쓰인다.
// DB 연결을 하는 것이기 때문에 비용이 더 높은 작업
const URL = 'mongodb://localhost:27017/kundolapp'
const createConnection = url => ({"url" : url})
class DB {
constructor(url) {
if (!DB.instance) {
DB.instance = createConnection(url)
}
return DB.instance
}
connect() {
return this.instance
}
}
const a = new DB(URL)
const b = new DB(URL)
console.log(a === b) // true이렇게 DB.instance라는 하나의 인스턴스를 기반으로 a, b를 생성하는 것을 볼 수 있다.
이를 통해 데이터베이스 연결에 관한 인스턴스 생성 비용을 아낄 수 있다.
자바에서의 싱글톤 패턴
자바로는 다음과 같이 중첩 클래스를 이용해서 만드는 방법이 가장 대중적이다.
class Singleton {
private static class singleInstanceHolder {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
public static Singleton getInstance() {
return singleInstanceHolder.INSTANCE;
}
}
public class HelloWorld{
public static void main(String []args){
Singleton a = Singleton.getInstance();
Singleton b = Singleton.getInstance();
System.out.println(a.hashCode());
System.out.println(b.hashCode());
if (a == b){
System.out.println(true);
}
}
}
/*
705927765
705927765
true
*/mongoose의 싱글톤 패턴
실제로 싱글톤 패턴은 Node.js에서 MongoDB 데이터베이스를 연결할 때 쓰는 mongoose 모듈에서 볼 수 있다.
mongoose의 데이터베이스를 연결할 때 쓰는 connect()라는 함수는 싱글톤 인스턴스를 반환한다.
Mongoose.prototype.connect = function(uri, options, callback){
const _mongoose = this instanceof Mongoose ? this : mongoose;
const conn = _mongoose.connection;
return _mongoose._promiseOrCallback(callback, cb => {
conn.openUri(uri, options, err => {
if (err != null){
return cb(err);
}
return cb(null, +mongoose);
});
});
};MySQL의 싱글톤 패턴
// 메인 모듈
const mysql = require('mysql');
const pool = mysql.createPool({
connectionLimit: 10,
host: 'example.org',
user: 'kundol',
password: 'secret',
database: '성모디비'
});
pool.connect();
// 모듈 A
pool.query(query, function (error, results, fields){
if (error) throw error;
console.log('The solution is: ', results[0].solution);
})
// 모듈 B
pool.query(query, function (error, results, fields){
if (error) throw error;
console.log('The solution is: ', results[0].solution);
})앞의 코드처럼 메인 모듈에서 데이터베이스 연결에 관한 인스턴스를 정의하고 다른 모듈인 A 또는 B에서 해당 인스턴스를 기반으로 쿼리를 보내는 형식으로 쓰인다.
싱글톤 패턴의 단점
싱글톤 패턴은 TDD(Test Driven Development)를 할 때 걸림돌이 된다.
단위 테스트는 테스트가 서로 독립적이어야 하며 테스트를 어떤 순서로든 실행할 수 있어야 한다.
하지만 싱글톤 패턴은 테스트마다 '독립적인' 인스턴스를 만들기가 어렵다.
의존성 주입
싱글톤 패턴은 사용하기가 쉽고 굉장히 실용적이지만 모듈 간의 결합을 강하게 만들 수 있다는 단점이 있다.
이때 의존성 주입(DI, Dependency Injection)을 통해 모듈 간의 결합을 조금 더 느슨하게 만들어 해결할 수 있다.
메인 모듈이 '직접' 다른 하위 모듈에 대한 의존성을 주기보다는 중간에 의존성 주입자(dependenct injector)가 이 부분을 가로채 메인 모듈이 '간접'적으로 의존성을 주입하는 방식이다.
참고로 의존성이란 종속성이라고도 하며 A가 B에 의존성이 있다는 것은 B의 변경 사항에 대해 A 또한 변해야 된다는 것을 의미.
장점
- 모듈을 쉽게 교체할 수 있는 구조가 되어 테스팅하기 쉽고 마이그레이션 하기도 수월하다.
- 구현할 때 추상화 레이어를 넣고 이를 기반으로 구현체를 넣어 주기 때문에 애플리케이션 의존성 방향이 일관된다.
- 2번으로 인해 애플리케이션을 쉽게 추론할 수 있으며, 모듈 간의 관계들이 조금 더 명확해진다.
단점
- 모듈들이 더욱더 분리되므로 클래스 수가 늘어나 복잡성이 증가될 수 있으며 약간의 런타임 페널티가 생기기도 한다.
의존성 주입 원칙
- 상위 모듈은 하위 모듈에서 어떠한 것도 가져오지 않아야 한다.
- 둘 다 추상화에 의존해야 하며, 이때 추상화 세부 사항에 의존하지 말아야 한다.