[Effective Java] Day 7 - Item 3 :: Private 생성자나 열거 타입으로 싱글턴임을 보증하라(2)
Day 6에서는 플라이웨이트 패턴(Flyweight pattern), Java의 String Pool, 예제 소스를 참조한 장점3,4,5 이해를 통해 내용을 보완하며 item1,2를 복습하였다 (게시글 수정으로 진행함). Day 7 기록 시작!
Item 3 :: Private 생성자나 열거 타입으로 싱글턴임을 보증하라 (2)
1. public static final 필드 방식의 싱글턴
package item03;
public class Singleton1 {
//instance는 static이니까 클래스가 로딩될 시점에 한번만 초기화됨.
//초기화될 때 new를 사용하기 때문에 그때 처음 만들어진 instance가 계속해서 재사용하게됨
public static final Singleton1 instance = new Singleton1();
static int cnt;
private Singleton1() {
cnt++;
if(cnt != 1){//리플렉션을 막기 위한 방법
throw new IllegalStateException("this object should be singleton");
}
}
}
public static final 필드인 Singleton1.instance 초기화 할 때 private 생성자는 딱 한번만 호출되고 Singleton1은 싱글턴이 된다.
예외로는 리플렉션 API를 사용해 private 생성자를 호출할 수 있지만 생성자를 수정하여 두 번째 객체가 생성되려 할 때 예외를 던지면 이러한 공격에 대한 방어가 가능하다.
package item03;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
public class SingleTest {
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {
//private이므로 Singleton1 밖에서 생성 불가
//Singleton1 singleton1 = new Singleton1();
Singleton1 singleton2 = Singleton1.instance;
System.out.println(singleton2); //item03.Singleton1@4eec7777 - 주소 잘 가져옴
//아래와 같은 방식으로 리플렉션 API를 이용하여 private 생성자 호출 가능. But
Constructor<Singleton1> constructor = Singleton1.class.getDeclaredConstructor();
constructor.setAccessible(true);
Singleton1 singleton3 = constructor.newInstance(); //Caused by: java.lang.IllegalStateException: this object should be singleton - 에러발생
System.out.println(singleton3);
}
}
public static final인 instance를 호출하는 singleton2는 정상적으로 객체를 잘 가져오지만,
리플렉션 API를 활용하여 private 생성자를 직접 호출 하는 singleton3는 private 생성자에 추가된 리플렉션 방어 로직에 의하여 this object should be singleton에러가 발생한다.
장점
- static 팩토리 메소드를 사용하는 방식보다 간단하다.
- 해당 클래스가 싱글턴임이 API에 명백히 드러난다.
2. static 팩토리 메소드 방식의 싱글턴
package item03;
public class Singleton2 {
private static final Singleton2 instance = new Singleton2();
private Singleton2(){
}
public static Singleton2 getInstance(){
return instance;
}
}
장점
- public static factory 메소드를 호출하는 클라이언트 코드를 바꾸지 않고도 싱글턴이 아니게 변경할 수 있다.
- 처음엔 싱글턴을 쓰다가 나중에 호출하는 스레드별로 다른 인스턴스를 넘겨주게 할 수 있다.
- static factory를 Generic 싱글턴 팩토리로 만들 수 있다.
- static factory method 참조를
Supplier<Singleton2>와 같이 공급자로 사용할 수 있다.public static Singleton2 getInstance()자체가 Supplier 인터페이스의 구현체처럼 쓰일 수 있는 메소드다
interface Supplier
JAVA 8부터 등장한 개념인 Supplier란 메서드를 ‘get()’ 하나만 가지고 있고 아무타입이나 리턴하는(T) 인터페이스이다.
public class supplierExam {
public static void main(String[] args){
final Supplier<String> helloSupplier = () -> "Hello";
System.out.println(helloSupplier.get() + "World!");
}
}
위는 supplier 예제 소스코드이다. 스트링 타입의 Supplier를 helloSupplier라는 이름으로 생성하여 “Hello” 값을 담는다.
그리고 나중에 “Hello”라는 값을 얻고 싶을 때 helloSupplier.get()메소드를 사용하여 호출 할 수 있다.
package item03;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.function.Supplier;
public class supplierExam {
public static void main(String[] args){
long start = System.currentTimeMillis();
printIfValidIndex(0, ()-> getVeryExpensiveValue());//3초
printIfValidIndex(-1, ()-> getVeryExpensiveValue());//0초
printIfValidIndex(-2, ()-> getVeryExpensiveValue());//0초
System.out.println("It took "+((System.currentTimeMillis() - start) / 1000) + " seconds."); //9초 -> 3초
}
//아래구문이 많은 CPU 연산을 필요로 한다고 가정해보자!
private static String getVeryExpensiveValue(){
try{
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
return "Kevin";
}
private static void printIfValidIndex(int number, Supplier<String> valueSupplier){
if(number>=0){
System.out.println("The Value is"+valueSupplier.get()+".");
}else{
System.out.println("Invalid");
}
}
}
getVeryExpensiveValue가 굉장히 많은 CPU 연산을 필요로 한다고 가정해보자.
main에서 printIfValidIndex 메소드 호출 시 첫 번쨰 number가 0인 경우를 제외하고 -1, -2인 경우는 getVeryExpensiveValue를 수행할 필요가 없다.
왜냐? number가 0 이상일 때에만 valueSupplier 값이 필요하기 때문이다.
getVeryExpensiveValue가 많은 연산을 필요로 하지 않는다면 불필요하게 호출된다해도 큰 차이는 없겠지만, 그 반대의 경우 Supplier를 활용하여 매우 유용하게 쓸 수 있다.
- int형의 number, valueSupplier는 빈 값을 주어 printIfValidIndex 호출 (Supplier는 입력 매개변수가 필요 없음)
- printIfValidIndex 메소드 내부 로직 수행
2-1. number가 0인 경우, valueSupplier.get()을 통해 getVeryExpensiveValue 수행됨.
2-2. number가 0미만인 경우, 출력 후 종료 (getVeryExpensiveValue 수행하지 않음)
흠, 매개변수가 null인데 쓰임새가 그렇게 있으려나? 했지만 이렇게 불필요한 메소드 호출이 일어나는 경우 꽤 유용하게 쓰일 수 있어보인다 :D
