싱글톤 방식의 주의점

• 싱클톤 패턴이든, 스프링 같은 싱글톤 컨테이너를 사용하든, 객체 인스턴스를 하나만 생성해서, 공유하는 싱글톤 방식은 여러 클라이언트가 하나의 같은 객체 인스턴스를 공유하기 때문에 싱글톤 객체는 상태를 유지(stateful)하게 설계하면 안된다.
• 무상태(stateless)로 설계해야 한다.

      - 특정 클라이언트에 의존적인 필드가 있으면 안된다.

      - 특정 클라이언트가 값을 변경할 수 있는 필드가 있으면 된다.

      - 가급적 읽기만 가능해야 한다.(가급적 값을 수정하면 안된다.)

      - 필드 대신에 자바에서 공유되지 않는, 지역변수, 파라미터, ThreadLocal 등을 사용해야 한다.

• 스프링 빈의 필드에 공유 값을 설정하면 정말 큰 장애가 발생할 수 있다.

*상태를 유지할 경우 발생하는 문제점 예시*

@Test
void statefulServiceSingleton(){
    ApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(TestConfig.class);

  StatefulService statefulService1 = ac.getBean(StatefulService.class);
  StatefulService statefulService2 = ac.getBean(StatefulService.class);

  //ThreadA: A사용자 10000원 주문
  statefulService1.order("userA",10000);
  //ThreadB : B사용자가 20000원 주문
  statefulService2.order("userB",20000);

  //ThreadA: 사용자A 주문 금액 조회회
    int price = statefulService1.getPrice();
    System.out.println("price = " + price);

}

 

사용자 A가 주문후 주문에 대한 가격을 꺼내려고 하는데, 그 사이에 사용자 B가 끼어들었다.

A가 주문을 하고 주문에 대한 금액을 조회하는 사이에,  B가 중간에 끼어 들어서 주문을 해버린것.

그리고 나서 사용자 A가 주문금액을 조회하면 금액이 얼마가 나올까?

 

 

 

 

price의 값은 10,000원이 아니라 20,000원이 나온다. 왜냐하면 중간에 사용자 B가 price의 값을 바꿔 버렸기 때문이다.

statefulService1이든 statefulService2 이든 상관없이 인스턴스는 같은 애를 다 쓴다.

statefulService1 == statefulService2 비교하면 같은 값이라고 나온다. 

 

실생활에 적용하여 이상황을 풀어서 얘기하면 =>

사용자 A는 10,000원 짜리 상품을 주문하고서, 주문서를 봤는데 주문서에는 자신이 20,000원 짜리 상품을 주문했다고 적혀 있는 것과 같다.

 

가상시나리오 =>

A사용자  statefulService1에서 사용자A는 10,000원을 주문을 한다.

public class StatefulService {

    private int price; //상태를 유지하는 필드

    public void order(String name, int price){
        System.out.println("name = "+name + "price =" +price);
        this.price = price; //여기가 문제
    }

그럼, price에 10,000원이 할당이 된다.

 

그런데 B사용자가 또 들어와서 이번에는 statafulService2 에다가(다른 쓰레드에서 들어옴) price를 20,000원을 넣음

그럼 price가 20,000원으로 setting이 된다. 근데 statefulService1과 statafulService2는 같은 객체 그래서

10,000 -> 20,000으로 바꿔치기 된다. 그래서 A사용자가 주문서 넣고, 주문서 확인 했는데, getPrice하니까 

20,000원이 된다.

 

 

 

 

class StatefulServiceTest {

    @Test
    void statefulServiceSingleton(){
        ApplicationContext ac = new AnnotationConfigApplicationContext(TestConfig.class);

      StatefulService statefulService1 = ac.getBean(StatefulService.class);
      StatefulService statefulService2 = ac.getBean(StatefulService.class);

      //ThreadA: A사용자 10000원 주문
      statefulService1.order("userA",10000);
      //ThreadB : B사용자가 20000원 주문
      statefulService2.order("userB",20000);

      //ThreadA: 사용자A 주문 금액 조회회
        int price = statefulService1.getPrice();
        System.out.println("price = " + price);

        Assertions.assertThat(statefulService1.getPrice()).isEqualTo(20000);

    }

    static class TestConfig{

        @Bean
        public StatefulService statefulService(){
            return new StatefulService();
        }
    }
}

 

• 최대한 단순히 설명하기 위해, 실제 쓰레드는 사용하지 않았다.
• ThreadA가 사용자A 코드를 호출하고 ThreadB가 사용자B 코드를 호출한다 가정하자
• 'StatefulService' 의 'price' 필드는 공유되는 필드인데, 특정 클라이언트가 값을 변경한다.
• 사용자 A 의 주문 금액은  10,000원이 되어야 하는데, 20,000이라는 결과가 나왔다.
• 실무에서 이런 경우를 종종 보는데, 이로인해 정말 해결하기 어려운 큰 문제들이 터진다. (몇년에 한번씩 꼭 만난다.)
• 진짜 공유필드는 조심해야한다. 스프링 빈은 항상 무상태(statefuless)로 설계하자

 

 

[출처 : 김영한. 스프링 핵심 원리-기본편. 인프런]