디자인 패턴: 자바의 싱글톤

디자인 패턴은 프로그래머가 객체 지향 소프트웨어 개발에서 사용 가능한 모범 사례를 활용해야 할 때 유용합니다. 디자인 패턴은 당면한 디자인 문제를 해결하기 위해 잘 입증되고 시도되고 테스트된 솔루션으로 이해될 수 있습니다. 디자인 시스템은 문제, 솔루션, 솔루션 적용 시기 및 결과를 설명합니다. 어떤 면에서 디자인 패턴은 소프트웨어 개발자가 특정 객체 지향 디자인 문제를 해결할 때 구현할 수 있는 다른 템플릿으로 생각할 수 있습니다.

처음부터 코딩하는 것과 비교하여 Java에서 디자인 패턴을 사용하는 일부 기능은 다음과 같습니다.

• 디자인 패턴은 이미 정의되어 구현되어 있습니다. 결과적으로 반복적인 문제를 해결하기 위한 표준 접근 방식을 제공합니다. 그런 의미에서 프로그래머는 많은 시간과 노력을 절약할 수 있습니다.
• 디자인 패턴을 사용하면 코드 조각의 재사용이 보장되어 Java 코드의 유지 관리 용이성과 견고성이 높아집니다. 이 모든 것이 소프트웨어의 총 소유 비용(TCO)을 줄여줍니다.
• 디자인 패턴은 코드를 읽고 이해하기 쉽게 만들어 빠른 통신과 원활한 소프트웨어 개발로 이어집니다.

Java 프로그래밍 언어는 프로그래머와 개발자를 위한 다양한 디자인 패턴을 제공하며 크게 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

• 창조적인 디자인 패턴
• 구조적 디자인 패턴
• 행동 디자인 패턴

이러한 모든 패턴은 다양한 사용 사례와 목적에 사용됩니다. 이 글을 통해 Creational Design Patterns 카테고리에 속하는 Java의 Design Pattern 중 하나인 Singleton Design Pattern에 대해 이야기해 보겠습니다.

자바의 싱글톤 디자인 패턴

싱글톤 디자인 패턴은 창조적인 디자인 패턴 카테고리에 속합니다. 클래스가 하나의 인스턴스만 갖도록 하여 이 인스턴스에 전역 액세스 포인트를 제공합니다. 이를 통해 싱글톤 디자인 패턴은 다음과 같은 두 가지 문제를 한 번에 해결합니다.

1. 주어진 클래스에 하나의 인스턴스만 있음을 보장합니다.

이것은 특히 데이터베이스나 파일과 같은 공유 리소스에 대해 작업할 때 고려하는 것이 중요합니다. 객체를 생성했지만 잠시 후 새 객체를 생성하기로 결정했다고 상상해 보십시오. Singleton 디자인 패턴에서는 새 개체를 받는 대신 이미 만든 개체를 받습니다. 그런 식으로 이 디자인 패턴은 개체의 중복성을 보장하지 않으며 클래스에는 하나의 인스턴스만 있습니다. 생성자 호출은 항상 새 개체를 반환해야 하므로 이 동작은 생성자를 사용하여 복제할 수 없습니다.

2. 특정 인스턴스에 대한 전역 액세스 지점을 제공합니다.

필수 개체를 저장하는 데 사용하는 전역 변수는 매우 편리합니다. 또한 코드의 모든 부분에는 전역 변수의 내용을 덮어쓸 수 있는 권한이 있으므로 잘못된 코드 부분이 발생하므로 똑같이 안전하지 않습니다. 전역 변수와 마찬가지로 싱글톤 패턴을 사용하면 프로그램의 어느 곳에서나 다른 개체에 액세스할 수 있습니다. 그러나 전역 변수와 달리 Singleton Patterns는 해당 인스턴스가 다른 프로그램에 의해 덮어쓰여지지 않도록 보호합니다.

요즘은 싱글톤 디자인 패턴이 너무 광범위하게 사용되어 프로그래머들이 위에 나열된 문제 중 하나만 해결하더라도 싱글톤이라고 부를 수 있습니다. Singleton Design Patterns의 모든 구현에는 다음 두 단계가 공통적으로 있습니다.

• 기본 생성자를 비공개로 설정하여 다른 클래스 및 개체가 Singleton 클래스와 함께 새 연산자를 사용하지 못하도록 합니다.
• 생성자 역할을 하는 정적 생성 메서드를 빌드합니다. 그런 다음 이 메서드는 private 생성자를 호출하여 개체를 만들고 정적 필드에 저장합니다. 이 특정 메서드에 대한 모든 향후 호출은 이제 캐시된 개체를 반환합니다.

정부의 기능은 싱글톤 디자인 패턴이 작동하는 방식을 이해하는 훌륭한 실제 사례입니다. 정부를 구성하는 개인의 신원에 관계없이 "X의 정부"라는 제목은 이야기되는 사람들의 그룹을 식별하는 글로벌 액세스 지점입니다.

자바에서 싱글톤 디자인 패턴 구현하기

Java에서 자신의 싱글톤 디자인 패턴을 구현하려면 다음 단계 목록을 따르세요.

• 싱글톤 인스턴스를 저장하려는 클래스에 private static 필드를 추가합니다.
• 적절한 싱글톤 인스턴스를 얻으려면 공용 정적 메서드를 선언해야 합니다.
• 이제 정적 메서드 내에서 "지연 초기화"를 실행해야 합니다. 이것은 본질적으로 첫 번째 호출에서 새 개체를 개발하고 정적 필드에 배치해야 합니다. 정적 메서드는 모든 후속 호출에서 항상 해당 특정 인스턴스를 반환해야 합니다.
• 생성자를 비공개로 만드십시오. 클래스의 정적 메서드는 여전히 생성자를 호출할 수 있지만 다른 개체는 호출할 수 없습니다.
• 클라이언트 코드를 살펴보고 Singleton의 생성자에 대한 모든 직접 호출을 정적 생성 메서드에 대한 호출로 교체하십시오.

결론적으로

Java는 매우 다양하고 영향력 있는 프로그래밍 언어이며 오늘날 사용되는 대부분의 웹 및 데스크톱 응용 프로그램의 기반으로 부상했습니다. 프로그래머가 최적화된 방식으로 더 나은 성능의 소프트웨어를 개발하는 데 사용할 수 있는 여러 기능과 전략을 제공합니다. 디자인 패턴은 Java 프로그래머가 코드를 읽고, 재사용하고, 이해할 수 있도록 하기 위해 채택한 전략 중 하나입니다.

디자인 패턴은 야심 찬 소프트웨어 개발자가 살펴보아야 하는 기본 개념 중 하나입니다. 소프트웨어 개발의 세계는 광범위하며 프론트엔드, 백엔드, 데이터베이스, 서버 등의 모든 측면을 다룹니다. 그러한 시나리오에서 시간의 필요성은 학습에 대한 접근 방식으로 구성되어야 합니다. upGrad에서는 소프트웨어 개발 분야에서 오래 지속되는 경력을 쌓는 데 도움이 되는 소프트웨어 개발 과정 을 확인할 수 있습니다. IIIT-B와 협력하여 제공되는 이 과정은 업계 전문가가 진행하며 선택한 방향으로 경력을 발전시킬 수 있는 기회를 제공합니다. 과정 세부 정보를 확인하고 지금 등록하세요. 과정은 2021년 9월 30일에 시작됩니다!