Spring Singleton vs Java static 기반 Singleton

Spring Singleton

스프링에서의 싱글톤은 Spring IoC 컨테이너가 관리하는 객체의 라이프사이클을 통해 보장된다. 스프링 컨테이너는 해당 객체의 인스턴스를 하나만 생성하고, 이를 애플리케이션 전체에서 공유한다. 스프링은 기본적으로 @Bean, @Component 등의 어노테이션을 사용하여 싱글톤을 관리하고, 이는 ApplicationContext를 통해 관리된다.

 

Spring Bean 등록

 

1. @Component

@Component
public class MyService {

}

 

Spring은 컴포넌트 스캔(Component Scan)을 사용해 @Component 어노테이션이 있는 클래스들을 찾아서 자동으로 스프링 컨테이너에 싱글톤 빈으로 등록하고 관리한다.

 

2. @Configuration + @Bean

@Configuration
public class AppConfig {

    @Bean
    public MyService myService() {
        return new MyService();
    }
}

 

일반적으로 컴포넌트 스캔을 사용해 자동으로 빈을 등록하는 방법을 사용하지만, @Bean 어노테이션을 사용해 수동으로 빈을 등록해야 하는 경우도 존재한다. 

 

수동으로 스프링 컨테이너에 빈을 등록하는 경우, 클래스에 @Configuration 어노테이션을 붙여주고, @Bean을 사용해 빈을 수동으로 등록한다. @Configuration을 사용하는 이유는 CGLIB으로 프록시를 생성해, 해당 클래스 내에서 @Bean으로 등록된 빈이 항상 동일한 인스턴스를 반환하도록 싱글톤을 보장하기 때문이다.

 

Spring Singleton VS Java static 기반 Singleton

특징	Java static 기반 싱글톤	Spring 싱글톤
관리 및 범위	클래스 로더에 의해 관리되며, 애플리케이션 전체 범위에서 유효	Spring IoC 컨테이너에 의해 관리되며, 스프링 컨테이너 내에서 유효
객체 생성 시점	클래스 로딩 시점에 한 번만 생성	Spring IoC 컨테이너가 초기화 될 때 한 번 생성
스레드 안전성	기본적으로 스레드 안전하지 않음	기존적으로 스레드 안전성을 보장하지만, 상태를 갖는 빈은 주의해야 함
사용 방식	getInstance() 메서드로 직접 호출	의존성 주입하거나, ApplicationContext에서 조회
성능	인스턴스를 직접 관리하므로 성능이 빠름(단, 동기화가 없으면 위험)	스프링 컨테이너를 통해 관리되므로 성능에서 오버헤드(초기화, 의존성 주입, 멀티스레드 동기화 등의 비용)가 있을 수 있음
유연성	클래스 내부에서만 인스턴스를 관리하므로 유연성이 낮음	의존성 주입으로 다양한 객체 주입 가능, 유연성 높음
사용 환경	전역적으로 하나의 인스턴스를 공유할 때	서비스, DAO 객체 등 애플리케이션 내 객체 관리

 

객체 관리 방식

• Java Static 기반 싱글톤: static 변수를 사용하여 클래스의 인스턴스를 하나만 생성하고, 이후에는 그 인스턴스를 재사용한다. 객체의 생명주기나 상태를 직접 관리해야 한다.
• Spring 싱글톤: Spring IoC (Inversion of Control) 컨테이너가 객체의 생명주기와 상태를 자동으로 관리하며, 기본적으로 모든 빈은 싱글톤 패턴으로 관리된다.

스레드 안전성

• Java Static 기반 싱글톤: 멀티스레드 환경에서 동기화 처리가 없으면, 여러 스레드에서 동시에 getInstance()를 호출할 경우 인스턴스가 여러 번 생성될 위험이 있다.
• Spring 싱글톤: Spring은 빈을 싱글톤으로 관리하되, 스레드 안전성을 보장할 수 있도록 설계된다. 그러나 상태를 가지는 빈의 경우 멀티스레드 환경에서 문제가 발생할 수 있어 주의해야 한다.

객체의 생명주기 관리

• Java Static 기반 싱글톤: 객체의 생명주기는 static 변수의 초기화에 의해 제어되며, 명시적으로 객체의 생성과 소멸을 관리해야 한다. 객체가 생성된 후에는 null로 설정하지 않는 한 계속 메모리에 남아있다.
• Spring 싱글톤: Spring IoC 컨테이너가 빈의 생성과 소멸을 자동으로 관리한다. 빈은 컨테이너 초기화 시 한 번만 생성되며, 컨테이너 종료 시 자동으로 소멸된다.

의존성 주입 (Dependency Injection)

• Java Static 기반 싱글톤: static 싱글톤은 일반적으로 외부에서 다른 객체를 주입하는 방식이 없으며, 의존성 주입을 구현하려면 수동으로 관리해야 한다.
• Spring 싱글톤: Spring은 @Autowired, @Inject, 생성자 주입 등을 통해 자동으로 의존성을 주입한다. 이를 통해 객체 간 결합도를 낮추고, 유연하게 의존성을 관리할 수 있다.

테스트 용이성

• Java Static 기반 싱글톤: static 기반 싱글톤은 객체의 상태를 초기화하는 것이 어렵고, 인스턴스를 재사용하므로 테스트가 어렵다. 예를 들어, getInstance() 메서드를 테스트할 때, 테스트 간에 상태가 공유되어 버그가 발생할 수 있다.
• Spring 싱글톤: @SpringBootTest와 같은 테스트 어노테이션이나, Mockito 등을 활용한 테스트가 용이하다.