[Java] 싱글턴 패턴(Singleton pattern)

Posted Jul 18, 2025

By Hoon

4 min read

싱글턴 패턴이란?

싱글턴(Single) 패턴은 프로그램 전체에서 오직 하나의 인스턴스만 존재하도록 보장하는 디자인 패턴이다. 주로 공통된 설정이나 자원, 전역적으로 접근해야 하는 객체에 사용된다.

설정 관리 객체
로그 기록 객체
DB 연결 객체

Spring 프레임워크에서는 싱글턴 패턴을 기본적으로 적용한다.
빈(Bean) 하나를 만들어서 앱 전역에 공유하는 방식

주요 특징

인스턴스 하나만 생성됨
클래스가 최초 한 번만 객체를 생성함
전역 접근 가능
어디서든 동일한 인스턴스에 접근 가능
생성 제어
외부에서 직접 new 하지 못하도록 생성자를 막음

예제1️⃣

  
public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    // ⭐ 생성자 private → 외부에서 new Singleton() 불가능
    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            instance = new Singleton();  // 처음 호출될 때 생성
        }
        // ⭐ 이미 생성된 인스턴스가 있다면 그것을 반환한다.
        return instance;
    }
}

생성자가 private 인지 확인

멀티쓰레드 환경에서의 문제점

하지만 위 예제1️⃣ 방식은 멀티쓰레드 환경에서 동시에 여러 인스턴스가 생성될 때 문제가 생긴다. 이를 방지하기 위해 보통 동기화(Synchronized)를 사용하거나, 이른 초기화(Eager Initialization) 또는 Double-Checked Locking을 사용한다.

Double-Checked Locking

  
public class Singleton {
    private static volatile Singleton instance;

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {  // 1차 체크
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {  // 2차 체크
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

volatile 키워드
Java 변수를 Main Memory에 저장하겠다라는 것을 명시하는 것
변수의 값을 Read할 때마다 CPU cache에 저장된 값이 아닌 Main Memory에서 읽는 것
또한, 변수의 값을 Write할 때마다 Main Memory에 까지 작성하는 것

synchronized 키워드
synchronized로 지정된 임계영역은 한 스레드가 이 영역에 접근하여 사용할때 lock이 걸림으로써 다른 스레드가 접근할 수 없게 된다.
lock은 해당 객체당 하나씩 존재한다.
synchronized로 설정된 임계영역은 lock 권한을 얻은 하나의 객체만이 독점적으로 사용한다.

이른 초기화 방식 (Thread-safe)

  
public class Singleton {
    private static final Singleton instance = new Singleton(); // ✅

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        return instance;
    }
}

장단점 요약

장점	단점
메모리 절약	테스트하기 어려움 (전역 상태)
전역 인스턴스 공유	의존성 주입이 어려움
접근이 간편	멀티스레드 환경에서는 주의 필요

Java, Java/Design Pattern