[design pattern] Singleton Pattern

유형: 생성자 패턴

클래스의 인스턴스가 하나임을 보장하고 전역적 접근을 허용하게 한다.

 

1. static 키워드를 통한 instance 즉시 생성

public class EagerInitializedSingleton {

    private static final EagerInitializedSingleton instance = new EagerInitializedSingleton();
  
    public static EagerInitializedSingleton getInstance() {
        return instance;
    }
    
    private EagerInitializedSingleton() {}
  
    /* more methods */
}

public class StaticBlockSingleton {

    private static StaticBlockSingleton instance;
  
    static {
       try {
           instance = new StaticBlockSingleton();
       } catch (Exception e) {
           throw new RuntimeException("Failed to instantiate.");
       }
    }
  
    private StaticBlockSingleton() {}
  
    /* more methods */
}

 

2. instance 호출 시점에 instance 존재 여부를 확인하고 생성

public class LazyInitializedSingleton {

    private static LazyInitializedSingleton instance;
  
    public static LazyInitializedSingleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new LazyInitializedSingleton();
        }
    }
  
    private LazyInitializedSingleton() {}
  
    /* more methods */
}

 

3. 동시성을 위한 Thread Safe한 Singleton

public class ThreadSafeSingleton {

    private static ThreadSafeSingleton instance;
  
    public static synchronized ThreadSafeSingleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new ThreadSafeSingleton();
        }
    }
    // 인스턴의 존재를 두 번 점검하고 생성 시점을 동기화하는 Double Checked-Locking
    public static ThreadSafeSingleton getInstanceWithDoubleCheckedLocking() {
        if (instance == null) {
            synchronized (ThreadSafeSingleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new ThreadSafeSingleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }

    private ThreadSafeSingleton() {}
  
    /* more methods */
}

DCL(Double Checked-Locking)은 메모리 문제, Race Condition 등에 대한 이슈로 문제가 지적 되고 있어 올바른 동작을 보장 받지 못한다는 것이 정설이다. 이를 극복하기 위해 Peter Haggar는 volatile 등을 활용하는 방식을 제시하고 있다. https://www.ibm.com/developerworks/library/j-dcl/index.html

4. Enum 을 활용한 Singleton

public enum EnumSingleton {
    INSTANCE;
    
    public static void doSomething(){
    	/* more codes */
    }
}