[Java] 싱글톤 디자인 패턴

/*
* 싱글톤 디자인 패턴(Singleton Design Pattern)
* - 단 하나의 유일한 인스턴스만을 생성하여 공유하도록 하는 기법
* - 외부에서 인스턴스 생성을 하지 못하도록 차단하고
*   클래스 내에서 직접 인스턴스를 생성 후 외부로 리턴하는 기법
* - 누구나 단 하나의 인스턴스만을 공유하여 사용해야함
*   (=> 즉, 외부에서 new 를 통한 새 인스턴스 생성 불가능)
*
* < 패턴 규칙 >
* 1. 외부에서 인스턴스 생성이 불가능하도록
*    생성자에 private 접근제한자를 선언하여 정의
* 2. 자신의 클래스에서 직접 인스턴스를 생성하여 참조변수에 저장
*    => 외부에서 인스턴스 생성없이도 접근 가능하도록 static 키워드 사용
*    => 외부에서 함부로 접근하지 못하도록 private 접근제한자 선언
* 3. 생성된 인스턴스를 외부로 리턴하는 Getter 메서드 정의
*    => private 접근제한자로 선언된 멤버변수 instance 에 접근하여
*       생성된 인스턴스를 리턴하는 용도로 정의
*    => 인스턴스 생성없이 호출해야하므로 static 키워드 사용
*/

package static_member;

public class Ex4 {

	public static void main(String[] args) {
		
		// SingletonClass 클래스의 인스턴스 생성
//		SingletonClass sc = new SingletonClass();
//		SingletonClass sc2 = new SingletonClass();
		// => 생성자가 private 접근제한자이므로 외부에서 호출 불가
		//    즉, 외부에서 인스턴스 생성이 차단됨
		
		// 클래스 내에서 인스턴스를 생성하여 멤버변수 instance 에 저장했기 때문에
		// 해당 변수를 통해 인스턴스를 가져올 수 있다.
		// => 이 때, 해당 변수는 static 변수이므로 클래스명만으로 접근 가능함
//		SingletonClass sc = SingletonClass.instance;
		
		// 주의! SingletonClass 로부터 리턴받은 인스턴스를 통해
		// 클래스 내의 Singleton 타입 변수 instance 에 접근이 가능하므로
		// 해당 변수 값을 변경할 우려가 있음.
//		SingletonClass.instance = null;
//		sc.instance = null;
		// => 외부에서 멤버변수에 함부로 접근하지 못하도록 
		//    private 접근제한자를 붙여서 외부 접근을 차단해야한다!
		
		
		// SingletonClass 내에서 싱글톤 디자인 패턴으로 생성된 인스턴스를
		// 변수 instance 에 저장했으나, private 접근제한자로 인해 접근 불가하므로
		// getInstance() 메서드 호출을 통해 가져오기
		// => 이 때, getInstance() 메서드는 static 메서드이므로
		//    클래스명.메서드() 형태로 호출 가능
		// => 즉, 인스턴스 생성 없이도 클래스 내의 메서드 호출 가능
		SingletonClass sc = SingletonClass.getInstance();
		
		
		// 리턴받은 인스턴스는 참조변수(sc)를 통해 접근 가능함
		sc.str = "싱글톤 패턴으로 생성한 인스턴스의 str";
		
		// SingletonClass 타입 변수 sc2 에 인스턴스를 리턴받아 저장
		SingletonClass sc2 = SingletonClass.getInstance();
		// 리턴받은 인스턴스는 참조변수(sc2)를 통해 접근 가능함
		System.out.println("sc.str : " + sc.str);
		System.out.println("sc2.str : " + sc2.str);
		
		// if문을 통해 두 인스턴스(sc, sc2)가 같은지 비교
		if(sc == sc2) {
			System.out.println("sc 와 sc2 는 같은 인스턴스!");
		} else {
			System.out.println("sc 와 sc2 는 다른 인스턴스!");
		}
		
	}

}

class SingletonClass {
	String str; // 임시 확인용 변수
	
	// 기본 생성자 정의
//	public SingletonClass() {}
	
	// 1. 외부에서 생성자 호출이 불가능하도록 생성자에 private 접근제한자 선언
	private SingletonClass() {}
	
	// 2. 자신의 클래스 내에서 인스턴스를 직접 생성 후 참조변수에 저장
	// => 인스턴스 생성없이 접근해야하므로 static 키워드 사용
	// => 외부에서 함부로 접근하지 못하도록 private 접근제한자 선언
	private static SingletonClass instance = new SingletonClass();
	
	// 3. 생성된 인스턴스를 외부로 리턴하는 Getter 메서드 정의
	// => 인스턴스를 저장하는 변수 instance 가 private 접근제한자이므로 
	//    접근이 불가능한 대신 인스턴스를 리턴하는 목적으로 정의
	// => 인스턴스 생성없이 접근해야하므로 static 키워드 사용
	public static SingletonClass getInstance() {
		return instance;
	}
	
}

// 코드 작성 순서에 따른 싱글톤 패턴 구현 순서
class SingletonClass2 {
	// 1. 자신의 인스턴스를 생성하여 자신의 클래스 타입 변수 instance 에 저장
	//    => private static 선언
	private static SingletonClass2 instance = new SingletonClass2();
	
	// 2. 기본생성자 정의 => private 선언
	private SingletonClass2() {}

	// 3. Getter 정의 => public static 선언
	public static SingletonClass2 getInstance() {
		return instance;
	}
	
}
/*
sc.str : 싱글톤 패턴으로 생성한 인스턴스의 str
sc2.str : 싱글톤 패턴으로 생성한 인스턴스의 str
sc 와 sc2 는 같은 인스턴스!
*/

package static_member;

public class Test4 {

	public static void main(String[] args) {
		// Account 인스턴스 생성
//		Account acc = new Account();
		
		// 생성된 인스턴스를 리턴받기
		Account acc = Account.getInstance();
		
		// Setter 호출하여 계좌번호 저장, showAccountInfo() 메서드로 출력
		acc.setAccountNo("111-1111-111");
		acc.showAccountInfo();
	}

}

class Account {
	// =========== Account 클래스에 대한 싱글톤 패턴 구현 ===========
	private static Account instance = new Account(); //클래스 안에서 인스턴스 생성
	
	private Account() {} //private 생성자 정의(외부에서 인스턴스 생성 못함)
	
	public static Account getInstance() { //생성된 인스턴스를 리턴하는 getInstance 메서드 생성
		return instance;
	}
	// ==============================================================
	private String accountNo; // 계좌번호

	public String getAccountNo() {
		return accountNo;
	}

	public void setAccountNo(String accountNo) {
		this.accountNo = accountNo;
	}
	
	public void showAccountInfo() {
		System.out.println("계좌번호 : " + accountNo);
	}
	
}