[Design Pattern] 싱글톤(Singleton) 패턴

싱글톤(Singleton) 패턴이란?

• 시스템에 단 하나의 클래스 인스턴스만 존재하도록 하여 인스턴스에 대한 단일 액세스 지점을 제공하고 이에 따라 충돌 및 불일치를 방지한다.

---

싱글톤 패턴의 장점

글로벌 액세스

• 클래스에 하나의 인스턴스만 존재하고 시스템의 모든 객체가 싱글톤 클래스의 동일한 인스턴스에 액세스 할 수 있기 때문에, 일관된 동작 및 데이터 공유가 가능하다.

리소스 소비 감소

• 시스템 전체에서 싱글톤 클래스의 인스턴스가 하나만 생성되기 때문에 사용하는 리소스의 양이 줄어든다.

---

싱글톤 패턴의 단점

전역 상태 (Global State)

• 싱글톤 클래스의 인스턴스는 시스템의 모든 개체에서 액세스 및 수정이 가능하기 때문에 잠재적으로 의도하지 않은 동작과 버그가 발생할 수 있다.

긴밀한 결합

• 싱글톤 패턴은 싱글톤 인스턴스의 구현에 의존하기 때문에 싱글톤 인스턴스가 자주 사용되는 시스템의 경우 개체간의 긴밀한 결합으로 이어질 수 있다.

---

구현 예제

다음은 게임의 구성 요소를 불러오는 시스템을 예로 들어 설명한 싱글톤 패턴의 예제이다
먼저 싱글톤 패턴의 클래스를 정의한다.

public class GameConfig {

    /**
        멀티스레드 환경에서 단 하나의 객체만 생성됨을 보장하기 위해
        Initialization on demand holder 방식으로 객체 초기화
    */    
    private static class GameConfigHolder {
        public static final GameConfig INSTANCE = new GameConfig();
    }

    // JVM 에서 GameConfigHolder의 static field 를 초기화
    public static GameConfig getInstance() {
        return GameConfigHolder.INSTANCE; 
    }

    private int maxPlayer = 0;

    private GameConfig() {} // 다른 객체에서 인스턴스를 직접적으로 생성할 수 없다

    public int getMaxPlayer() {
        return maxPlayer;
    }

}

다음은 GameConfig 의 maxPlayer 값을 출력하는 예제이다.

public static void main(String[] args) {
    GameConfig config = GameConfig.getInstance();
    System.out.printf("Max Player: %d", config.getMaxPlayer()); 
}