Singleton Pattern

정의

• 프로그램 전체 관점에서 특정 클래스의 객체를 하나만 생성하고 그 하나의 객체를 여러곳에서 공통으로 사용하도록 하는 패턴
• 해당 패턴은 특히 예외적으로 특정 언어 플랫폼에 따라서 구현법이 달라진다.

 

목적

• 설정관리자, 로그 관리자, 캐시 관리자처럼 여러 객체를 두어 따로 존재할 필요없이 한 곳에서만 집중 관리가 필요한 경우
• 생성자 호출하여 객체를 여러개 생성하여 필수 설정 내용이 각 객체마다 따로 관리되어 달라진다.
• 프로그램 전체에서 동일한 설정을 요한다면 문제가 된다.

 

코드

object ConfigManager {
    var timeout = 30

    fun printConfig() {
        println(timeout)
    }
}

• 코틀린에서는 보통 object 문법을 활용하여 싱글톤 패턴을 구현한다.
• 코틀린 컴파일러는 Object로 선언된 클래스에 대해 유일한 객체를 저장할 정적 INSTANCE 필드를 생성한다.
  • JVM이 초기화시, ConfigManager 객체 하나가 힙에 생성되고 그 객체의 식별값이 방금 생성한 INSTANCE 필드에 저장된다.
• 이후, val a = ConfigManager 같이 접근하면 새로운 객체를 생성하는게 아니라 INSTANCE에 기 저장된 객체 참조값을 읽어 변수 a에 저장한다.

public final class designpattern.ConfigManager {
  public static final designpattern.ConfigManager INSTANCE;

  private static int timeout;

  private designpattern.ConfigManager();
    Code:
         0: aload_0
         1: invokespecial #8                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
         4: return

  public final int getTimeout();
    Code:
         0: getstatic     #16                 // Field timeout:I
         3: ireturn

  public final void setTimeout(int);
    Code:
         0: iload_1
         1: putstatic     #16                 // Field timeout:I
         4: return

  public final void printConfig();
    Code:
         0: getstatic     #16                 // Field timeout:I
         3: istore_1
         4: getstatic     #26                 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
         7: iload_1
         8: invokevirtual #31                 // Method java/io/PrintStream.println:(I)V
        11: return

  static {};
    Code:
         0: new           #2                  // class designpattern/ConfigManager
         3: dup
         4: invokespecial #33                 // Method "<init>":()V
         7: putstatic     #36                 // Field INSTANCE:Ldesignpattern/ConfigManager;
        10: bipush        30
        12: putstatic     #16                 // Field timeout:I
        15: return
}

• 위 코드는 코틀린 컴파일러로 첫번째 있던 코드를 컴파일한 클래스 파일이다.
  •   public static final designpattern.ConfigManager INSTANCE; 선언을 통해 INSTANCE 필드는 외부에서 접근이 가능하면서도
  • ConfigManager 클래스 구조에 저장되어 공용으로 쓸 수 있게 하면서 ConfigManager 라는 클래스 타입으로 초기 상태에서는 null로 저장되었다가 초기화 과정에서 실제 싱글톤 객체의 참조값이 저장된다.