5주차: 싱글톤 패턴

src/singleton/SingletonPattern.java

@@ -0,0 +1,7 @@
+package singleton;
+
+public class SingletonPattern {
+    public static void main(String[] args) {
+
+    }
+}

src/singleton/boiler/ChocolateBoilerEnum.java

@@ -0,0 +1,48 @@
+package singleton.boiler;
+
+/**
+ * enum으로 싱글톤을 생성하면
+ * 동기화 문제, 클래스 로딩 문제, 리플렉션, 직렬화, 역직렬화 문제를 해결할 수 있다.
+ */
+public enum ChocolateBoilerEnum {
+    UNIQUE_INSTANCE;
+
+    private boolean empty;
+    private boolean boiled;
+
+    /**
+     * 보일러가 비어있을 경우에만 재료를 넣는다
+     */
+    public void fill() {
+        if (isEmpty()) {
+            empty = false;
+            boiled = false;
+        }
+    }
+
+    /**
+     * 보일러가 가득차있고, 다 끓여진 상태에서만 초콜릿을 흘려보낸다
+     */
+    public void drain() {
+        if (!isEmpty() && isBoiled()) {
+            empty = true;
+        }
+    }
+
+    /**
+     * 보일러가 가득차있고, 아직 끓지않은 상태에서만 끓인다
+     */
+    public void boil() {
+        if (!isEmpty() && !isBoiled()) {
+            boiled = true;
+        }
+    }
+
+    public boolean isEmpty() {
+        return empty;
+    }
+
+    public boolean isBoiled() {
+        return boiled;
+    }
+}

src/singleton/boiler/ChocolateBoilerFinal.java

@@ -0,0 +1,56 @@
+package singleton.boiler;
+
+/**
+ * public static final field
+ */
+public class ChocolateBoilerFinal {
+    private boolean empty;
+    private boolean boiled;
+
+    // 싱글톤 인스턴스를 처음부터 초기화한다.
+    private static final ChocolateBoilerFinal uniqueInstance = new ChocolateBoilerFinal();
+
+    private ChocolateBoilerFinal() {
+        empty = true;
+        boiled = false; // 보일러가 비어있을 때만 돌아간다
+    }
+
+    public static ChocolateBoilerFinal getInstance() {
+        return uniqueInstance;
+    }
+
+    /**
+     * 보일러가 비어있을 경우에만 재료를 넣는다
+     */
+    public void fill() {
+        if (isEmpty()) {
+            empty = false;
+            boiled = false;
+        }
+    }
+
+    /**
+     * 보일러가 가득차있고, 다 끓여진 상태에서만 초콜릿을 흘려보낸다
+     */
+    public void  drain() {
+        if (!isEmpty() && isBoiled()) {
+            empty = true;
+        }
+    }
+
+    /**
+     * 보일러가 가득차있고, 아직 끓지않은 상태에서만 끓인다
+     */
+    public void boil() {
+       if (!isEmpty() && !isBoiled()) {
+           boiled = true;
+       }
+    }
+    public boolean isEmpty()  {
+        return empty;
+    }
+
+    public boolean isBoiled() {
+        return boiled;
+    }
+}

src/singleton/boiler/ChocolateBoilerLazy.java

@@ -0,0 +1,59 @@
+package singleton.boiler;
+
+/**
+ * lazy initialization -> 동기화 문제
+ */
+public class ChocolateBoilerLazy {
+    private boolean empty;
+    private boolean boiled;
+
+    private static ChocolateBoilerLazy uniqueInstance;
+
+    private ChocolateBoilerLazy() {
+        empty = true;
+        boiled = false; // 보일러가 비어있을 때만 돌아간다
+    }
+
+    public static ChocolateBoilerLazy getInstance() {
+        if (uniqueInstance == null) { // 멀티 스레딩 환경에서 최초로 인스턴스가 생성될 시점에 동기화 문제 발생
+            uniqueInstance = new ChocolateBoilerLazy();
+        }
+
+        return uniqueInstance;
+    }
+
+    /**
+     * 보일러가 비어있을 경우에만 재료를 넣는다
+     */
+    public void fill() {
+        if (isEmpty()) {
+            empty = false;
+            boiled = false;
+        }
+    }
+
+    /**
+     * 보일러가 가득차있고, 다 끓여진 상태에서만 초콜릿을 흘려보낸다
+     */
+    public void  drain() {
+        if (!isEmpty() && isBoiled()) {
+            empty = true;
+        }
+    }
+
+    /**
+     * 보일러가 가득차있고, 아직 끓지않은 상태에서만 끓인다
+     */
+    public void boil() {
+       if (!isEmpty() && !isBoiled()) {
+           boiled = true;
+       }
+    }
+    public boolean isEmpty()  {
+        return empty;
+    }
+
+    public boolean isBoiled() {
+        return boiled;
+    }
+}

src/singleton/boiler/ChocolateBoilerSynchronized.java

@@ -0,0 +1,61 @@
+package singleton.boiler;
+
+/**
+ * lazy initialization & synchronized
+ */
+public class ChocolateBoilerSynchronized {
+    private boolean empty;
+    private boolean boiled;
+
+    private static ChocolateBoilerSynchronized uniqueInstance;
+
+    private ChocolateBoilerSynchronized() {
+        empty = true;
+        boiled = false; // 보일러가 비어있을 때만 돌아간다
+    }
+
+    // 인스턴스가 최초로 초기화 되는 시점에만 동기화가 필요하지만,
+    // 이 방식은 항상 동기화가 일어나 속도 문제가 있다.
+    public static synchronized ChocolateBoilerSynchronized getInstance() {
+        if (uniqueInstance == null) {
+            uniqueInstance = new ChocolateBoilerSynchronized();
+        }
+
+        return uniqueInstance;
+    }
+
+    /**
+     * 보일러가 비어있을 경우에만 재료를 넣는다
+     */
+    public void fill() {
+        if (isEmpty()) {
+            empty = false;
+            boiled = false;
+        }
+    }
+
+    /**
+     * 보일러가 가득차있고, 다 끓여진 상태에서만 초콜릿을 흘려보낸다
+     */
+    public void  drain() {
+        if (!isEmpty() && isBoiled()) {
+            empty = true;
+        }
+    }
+
+    /**
+     * 보일러가 가득차있고, 아직 끓지않은 상태에서만 끓인다
+     */
+    public void boil() {
+       if (!isEmpty() && !isBoiled()) {
+           boiled = true;
+       }
+    }
+    public boolean isEmpty()  {
+        return empty;
+    }
+
+    public boolean isBoiled() {
+        return boiled;
+    }
+}

src/singleton/boiler/ChocolateBoilerVolatile.java

@@ -0,0 +1,65 @@
+package singleton.boiler;
+
+/**
+ * lazy initialization & volatile
+ */
+public class ChocolateBoilerVolatile {
+    private boolean empty;
+    private boolean boiled;
+
+    private volatile static ChocolateBoilerVolatile uniqueInstance;
+
+    private ChocolateBoilerVolatile() {
+        empty = true;
+        boiled = false; // 보일러가 비어있을 때만 돌아간다
+    }
+
+    public static ChocolateBoilerVolatile getInstance() {
+        if (uniqueInstance == null) {
+            // 인스턴스가 최초로 초기화되는 시점에만 동기화가 일어난다.
+            // 다만 java 5 버전 이하의 JVM에서는 volatile 키워드가 제대로 동작하지 않는 이슈가 있다.
+            synchronized (ChocolateBoilerVolatile.class) {
+                if (uniqueInstance == null) {
+                    uniqueInstance = new ChocolateBoilerVolatile();
+                }
+            }
+        }
+
+        return uniqueInstance;
+    }
+
+    /**
+     * 보일러가 비어있을 경우에만 재료를 넣는다
+     */
+    public void fill() {
+        if (isEmpty()) {
+            empty = false;
+            boiled = false;
+        }
+    }
+
+    /**
+     * 보일러가 가득차있고, 다 끓여진 상태에서만 초콜릿을 흘려보낸다
+     */
+    public void  drain() {
+        if (!isEmpty() && isBoiled()) {
+            empty = true;
+        }
+    }
+
+    /**
+     * 보일러가 가득차있고, 아직 끓지않은 상태에서만 끓인다
+     */
+    public void boil() {
+       if (!isEmpty() && !isBoiled()) {
+           boiled = true;
+       }
+    }
+    public boolean isEmpty()  {
+        return empty;
+    }
+
+    public boolean isBoiled() {
+        return boiled;
+    }
+}