느린 개발자

싱글톤 패턴이란?

싱글톤(Singleton) 패턴의 정의를 설명해 보자면, 객체의 인스턴스가 단 1개만 생성되는 패턴이다.
이 단일 인스턴스는 프로그램 전체에서 공유될 수 있고, 전역으로 상태를 관리하는데 적합합니다.

 

싱글톤 패턴을 사용하는 이유?

• 메모리
• 데이터 공유

최초 한번 new 연산자를 통해서 고정된 메모리 영역을 사용하기 때문에 생성된 해당 객체에 접근할 때 메모리 낭비를 방지할 수 있습니다. 이미 1개의 객체 인스턴스를 생성하여 활용하기 때문에 속도 측면에서도 이점이 있습니다. 또 전역으로 상태를 관리하기 때문에 클래스 간에 데이터 공유가 쉽습니다. 하지만 싱글톤 인스턴스가 혼자 너무 많이 사용되거나 많은 클래스들에서 사용하게 되면 클래스들 간의 결합도가 높아져 개방-폐쇄 원칙에서 위배되므로 주의해야 합니다.

 

 

ES2015 싱글톤

• 이 클래스는 싱글톤 기준을 충족하지 않습니다. 싱글톤은 한 번만 인스턴스화할 수 있어야 합니다. 하지만 이 클래스는 여러 인스턴스를 생성할 수 있습니다.
• 메서드를 두 번 호출하여 비교해 보면 서로 다른 인스턴스라는 것을 확인할 수 있습니다.

let counter = 0;
 
class Counter {
  getInstance() {
    return this;
  }
 
  getCount() {
    return counter;
  }
 
  increment() {
    return ++counter;
  }
 
  decrement() {
    return --counter;
  }
}
const counter1 = new Counter();
const counter2 = new Counter();
 
console.log(counter1.getInstance() === counter2.getInstance()); // 같지 않다

 

• 위에 코드에서 인스턴스를 하나만 생성할 수 있도록 바꿔보도록 하겠습니다.
• 하나의 인스턴스를 만들기 위한 방법은 instance 변수를 만드는 것입니다. 생성자에서 새 인스턴스가 생성될 때 인스턴스 변수에 이미 값이 있는지 확인하여 새 인스턴스를 만들 때 방지 할 수 있습니다.

let instance;
let counter = 0;
 
class Counter {
  constructor() {
    if (instance) {
      throw new Error("인스턴스는 하나만 생성 할수 있습니다.");
    }
    instance = this;
  }
 
  getInstance() {
    return this;
  }
  getCount() {return counter}
  increment() {return ++counter}
  decrement() {return --counter}
}
 
const counter1 = new Counter();
const counter2 = new Counter();
// Error: 인스턴스는 하나만 생성 할수 있습니다.

 

 

• 이 Counter 클래스를 export 하기 전에 Object.freeze 메서드를 사용하면 객체를 사용하는 쪽에서 직접 수정할 수 없게 됩니다. 프로퍼티 추가 및 수정이 불가하므로 인스턴스의 프로퍼티를 덮어쓰는 실수를 예방할 수 있습니다.

let instance
let counter = 0

class Counter {
  constructor() {
    if (instance) {
      throw new Error('You can only create one instance!')
    }
    instance = this
  }

  getInstance() {
    return this
  }

  getCount() {return counter}
  increment() {return ++counter}
  decrement() {return --counter}
}

const singletonCounter = Object.freeze(new Counter()) //freeze 메서드 사용
export default singletonCounter

 

 

클로저 싱글톤

• 클로저를 사용해 싱글톤 인스턴스를 구현한 내용입니다.

let HelloSingleton = (function() {
    let instance;
    let secret = 'screct test';
    function init() {
        return {
            hello: function() {
                console.log(secret);
            }
        }
    }
    return {
        getInstance: function() {
            if(!instance) instance = init();
            return instance;
        }
    }
})();

let a = HelloSingleton.getInstance();
let b = HelloSingleton.getInstance();
console.log(a === b); // true
a.foo(); // screct test

 

 

ES10(ES2019) 싱글톤

• #을 사용하여 private 필드를 선언할 수 있습니다.

class HelloSingleton {
  static #instance;
  constructor() {
    if(HelloSingleton.#instance) return HelloSingleton.#instance;
    HelloSingleton.#instance = this;
  }
}

let a = new HelloSingleton();
let b = new HelloSingleton();
console.log(a === b);  // true

 

 

싱글톤의 단점

위에서 설명한 대로 인스턴스를 하나만 만들도록 하면 메모리 측면에서 많은 이점을 얻을 수 있습니다. 하지만 싱글톤 패턴은 자바스크립트(JavaScript)에서는 거의 사용하지 않는다고 합니다. 그 이유는 JavaScript에서는 클래스를 작성하지 않아도 객체를 만들 수 있기 때문에 싱글톤 패턴을 적용하는 것은 오버 엔지니어링이라고 할 수 있습니다. 어떤 디자인 패턴이건 항상 좋은 패턴만 있는 건 아닙니다. 적절한 순간에 어떻게 사용할지 한번 고민해 보는 것 또한 좋을 거 같습니다.

 

 

참조

Singleton Pattern