[Swift] 싱글톤 패턴 (Singleton Pattern)

[Swift] 싱글톤 패턴 (Singleton Pattern)

싱글톤 패턴이란, 특정 용도로 객체를 하나만 생성하여 공용으로 사용하고 싶을 때 사용하는 디자인 패턴입니다.

 

클래스가 여러차례 호출되더라도, 인스턴스는 딱 한번만 생성되게 하는 것입니다. 이렇게 되면 전역변수처럼 코드의 어느 곳에서 접근하던 간에 같은 메모리에 접근이 가능해집니다.

예제

사용자의 정보를 저장하는 UserInfo 라는 클래스를 만들고 A, B, C 라는 3개의 ViewController 가 있다고 가정해보겠습니다.

 

A 에서는 사용자의 이름을, B 에서는 사용자의 전화번호를, C 에서는 사용자의 주소를 추가하기 위해 각각 UserInfo 인스턴스를 생성하여 값을 넣어주었습니다.

 

하지만 이렇게 된다면 A, B, C 에서 각각 인스턴스를 하나씩 총 3개 생성하기 때문에 인스턴스들은 모두 다른 메모리를 가리키게 됩니다. 이를 싱글톤 패턴을 이용하여 수정해보도록 하겠습니다.

위의 코드와 달라진 점은, static let 프로퍼티가 추가되었고, private init() 생성자가 추가되었다는 점입니다. 이 때문에 인스턴스는 외부에서 재생성될 수 없습니다.

 

shared 프로퍼티는 static 으로 선언되었기 때문에 프로그램이 실행될 때 메모리에 올라가고, 그에 따라 UserInfo 인스턴스가 딱 1번 생성됩니다. 또한 let 으로 선언되었기 때문에 인스턴스 자체를 변경할수도 없습니다.

 

이를 이용하면 코드의 userInfo.shared 와 같이 프로퍼티를 이용한 구문으로 생성된 인스턴스에 접근할 수 있게 됩니다. 이는 코드의 어느 부분에서나 접근 가능하며 static 으로 선언되었기 때문에 인스턴스 내부의 프로퍼티 값을 공유합니다.

 

또한 생성자가 private 으로 선언되었기 때문에 외부에서 생성자를 다시 호출하여 인스턴스를 재생성하는 것을 방지할 수 있습니다.

장단점

장점

• 인스턴스가 1번만 생성되기 때문에 메모리 낭비를 방지할 수 있다
• 전역 인스턴스로 사용할 수 있기 때문에 메모리 및 자원 관리가 쉽다
• 메모리를 할당하고 초기화하는 시간이 줄어들어 객체 접근 시간이 줄어든다

단점

• 생성자가 private 이기 때문에 Mock 객체를 만들어내기 어려워 테스트가 힘들다
• 어느곳에서나 쉽게 접근이 가능해 의존성이 생긴다
• 멀티 스레드 환경에서 객체가 2개 생성되는 위험이 발생할수 있다

멀티 스레드 문제

위의 단점에서 언급한것과 같이, 싱글톤 객체는 딱 한번만 생성되어야 하는데 멀티스레드 환경에서 클래스에 동시에 접근할 시 객체가 2개 생성되는 위험이 발생할 수 있습니다. 이는 Thread-Safe 를 보장하지 않습니다.

 

Objective-C 에서는 싱글톤을 생성할때 dispatch_once 를 이용해 객체가 단 한번만 불리게 하지만 Swift 에서는 static let 으로 선언하는 것 만으로 1회 생성을 보장받습니다.

 

그렇기 때문에 저희는 쉽게 싱글톤 객체를 생성하여 사용할 수 있습니다.

사용 예제

저희가 신경쓰지 않고 무심코 지나치는 부분에서도 싱글톤은 쓰이고 있습니다. 예로 몇가지를 들자면

• UIScreen.main
• URLSession.shared
• NotificationCenter.default
• UserDefaults.standard

등에서 싱글톤이 사용되는 것을 확인할 수 있습니다.

참고 링크

https://medium.com/hcleedev/swift-singleton-%EC%8B%B1%EA%B8%80%ED%86%A4-%ED%8C%A8%ED%84%B4-b84cfe57c541

Swift: Singleton, 싱글톤 패턴

https://babbab2.tistory.com/66

Swift) 싱글톤 패턴(Singleton Pattern)

https://dvlpr-chan.tistory.com/36

[Swift] 싱글톤 패턴(Singleton Pattern)