docs: 싱글톤 패턴 정리

jina/05.싱글톤_패턴.md

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+# 싱글톤 패턴
+
+싱글톤 패턴은 클래스 인스턴스를 하나만 만들고, 그 인스턴스로의 전역 접근을 제공하는 패턴
+
+## 싱글톤 패턴의 구조
+
+```typescript
+class Singleton {
+	// 하나뿐인 인스턴스가 저장됨
+	private static uniqueInstance: Singleton;
+
+	// private 생성자를 통해 외부에서 인스턴스 생성 불가능
+	private constructor() {}
+
+	public static getInstance(): Singleton {
+		if (!this.uniqueInstance) {
+			this.uniqueInstance = new Singleton();
+		}
+		return this.uniqueInstance;
+	}
+
+	// 기타 메소드
+}
+```
+
+### 핵심 구성 요소
+
+1. **private static 인스턴스 변수**
+   - 클래스의 하나뿐인 인스턴스를 저장
+
+2. **private 생성자**
+   - 외부에서 `new` 키워드로 인스턴스 생성을 방지
+
+3. **public static getInstance() 메서드**
+   - 전역 접근 지점 제공
+   - 인스턴스가 없으면 생성, 있으면 기존 인스턴스 반환
+
+## 싱글톤 패턴의 장점
+
+1. **유일한 인스턴스 보장**
+   - 클래스에 인스턴스가 하나만 존재함을 보장
+   - 메모리 낭비 방지
+
+2. **전역 접근 지점**
+   - 어디서든 동일한 인스턴스에 접근 가능
+   - 데이터 공유 용이
+
+3. **지연 초기화(Lazy Initialization)**
+   - 실제로 필요할 때까지 인스턴스 생성을 미룸
+   - 리소스 절약
+
+4. **상태 공유**
+   - 여러 곳에서 같은 상태를 공유해야 할 때 유용
+   - 설정, 로거, 캐시 등에 적합
+
+## 실제 사용 예제
+
+### 초콜릿 보일러 시스템
+
+```typescript
+class ChocolateBoiler {
+	private static uniqueInstance: ChocolateBoiler;
+	private empty: boolean;
+	private boiled: boolean;
+
+	private constructor() {
+		this.empty = true;
+		this.boiled = false;
+	}
+
+	public static getInstance(): ChocolateBoiler {
+		if (!this.uniqueInstance) {
+			this.uniqueInstance = new ChocolateBoiler();
+		}
+		return this.uniqueInstance;
+	}
+
+	public fill(): void {
+		if (this.isEmpty()) {
+			this.empty = false;
+			this.boiled = false;
+			// 보일러에 우유와 초콜릿을 혼합한 재료를 넣음
+		}
+	}
+
+	public drain(): void {
+		if (!this.isEmpty() && this.isBoiled()) {
+			// 끓인 재료를 다음 단계로 넘김
+			this.empty = true;
+		}
+	}
+
+	public boil(): void {
+		if (!this.isEmpty() && !this.isBoiled()) {
+			// 재료를 끓임
+			this.boiled = true;
+		}
+	}
+
+	public isEmpty(): boolean {
+		return this.empty;
+	}
+
+	public isBoiled(): boolean {
+		return this.boiled;
+	}
+}
+```
+
+### 데이터베이스 연결 관리
+
+```typescript
+class Database {
+	private static instance: Database;
+	private connection: any;
+
+	private constructor() {
+		this.connection = null;
+	}
+
+	public static getInstance(): Database {
+		if (!Database.instance) {
+			Database.instance = new Database();
+		}
+		return Database.instance;
+	}
+
+	connect() {
+		if (!this.connection) {
+			this.connection = { status: 'connected' };
+			console.log('DB 연결됨');
+		}
+	}
+}
+
+// 사용
+const db1 = Database.getInstance();
+const db2 = Database.getInstance();
+console.log(db1 === db2); // true
+```
+
+## JavaScript/TypeScript 싱글톤 구현 방법
+
+### 1. 클래스 기반 싱글톤
+
+```typescript
+class Database {
+	private static instance: Database;
+	private connection: any;
+
+	private constructor() {
+		this.connection = null;
+	}
+
+	public static getInstance(): Database {
+		if (!Database.instance) {
+			Database.instance = new Database();
+		}
+		return Database.instance;
+	}
+
+	connect() {
+		if (!this.connection) {
+			this.connection = { status: 'connected' };
+			console.log('DB 연결됨');
+		}
+	}
+}
+```
+
+**장점**: 전통적이고 명확함  
+**사용 시기**: 일반적인 싱글톤 구현
+
+### 2. 즉시 실행 함수(IIFE)를 사용한 싱글톤
+
+```typescript
+const UserManager = (() => {
+	let instance: any;
+
+	function createInstance() {
+		return {
+			users: [] as string[],
+			addUser(name: string) {
+				this.users.push(name);
+			},
+			getUsers() {
+				return this.users;
+			},
+		};
+	}
+
+	return {
+		getInstance() {
+			if (!instance) {
+				instance = createInstance();
+			}
+			return instance;
+		},
+	};
+})();
+
+// 사용
+const userMgr1 = UserManager.getInstance();
+const userMgr2 = UserManager.getInstance();
+console.log(userMgr1 === userMgr2); // true
+```
+
+**장점**: 클로저를 활용한 완벽한 캡슐화  
+**사용 시기**: private 변수가 필요할 때
+
+### 3. 객체 리터럴 싱글톤
+
+```typescript
+const AppConfig = {
+	apiUrl: 'https://api.example.com',
+	timeout: 5000,
+	setApiUrl(url: string) {
+		this.apiUrl = url;
+	},
+	getApiUrl() {
+		return this.apiUrl;
+	},
+};
+
+// 객체 리터럴은 그 자체로 싱글톤이며, 추가 인스턴스 생성 불가
+```
+
+**장점**: 가장 간단하고 직관적  
+**사용 시기**: 간단한 설정이나 상수 관리
+
+### 4. ES6 모듈 싱글톤
+
+```typescript
+class SessionManager {
+	private sessionData: Map<string, any> = new Map();
+
+	setSession(key: string, value: any) {
+		this.sessionData.set(key, value);
+	}
+
+	getSession(key: string) {
+		return this.sessionData.get(key);
+	}
+
+	clearSession() {
+		this.sessionData.clear();
+	}
+}
+
+// 모듈에서 단 하나의 인스턴스만 생성하고 export
+export const sessionManager = new SessionManager();
+
+// 다른 파일에서: import { sessionManager } from './session';
+// ES6 모듈은 캐싱되므로 항상 같은 인스턴스를 반환
+```
+
+**장점**: 가장 자연스럽고 JavaScript다운 방식  
+**사용 시기**: 대부분의 실무 상황
+
+                 |
+
+## 멀티스레딩 문제와 해결책
+
+### 문제 상황
+
+두 스레드에서 `getInstance()`를 동시에 호출하면 인스턴스가 두 개 이상 생성될 수 있음
+
+### JavaScript에서의 상황
+
+**JavaScript는 기본적으로 단일 스레드**이므로 synchronized 키워드가 필요 없음
+
+하지만 **Web Workers를 사용하면** 각 워커마다 별도 인스턴스가 생성될 수 있으니 주의
+
+### 해결 방법
+
+#### 1. 인스턴스를 시작하자마자 생성 (Eager Initialization)
+
+```typescript
+class ChocolateBoiler {
+	// 클래스 로딩 시점에 즉시 생성
+	private static uniqueInstance = new ChocolateBoiler();
+
+	private constructor() {}
+
+	public static getInstance(): ChocolateBoiler {
+		return this.uniqueInstance;
+	}
+}
+```
+
+**장점**: 스레드 안전 보장  
+**단점**: 사용하지 않아도 인스턴스가 생성됨
+
+#### 2. DCL(Double-Checked Locking) 기법
+
+다른 언어에서 사용하는 기법이지만, JavaScript에서는 단일 스레드 특성상 불필요
+
+## 주요 사용 사례
+
+### 설정 관리
+
+```typescript
+export const config = {
+	apiUrl: process.env.API_URL,
+	apiKey: process.env.API_KEY,
+	timeout: 5000,
+};
+```
+
+### 애플리케이션 상태 관리
+
+Redux Store, Vuex Store 등
+
+## 디자인 원칙
+
+> **싱글톤 패턴은 다음 디자인 원칙을 따른다:**
+>
+> - 클래스가 자신의 인스턴스를 관리하도록 한다
+> - 전역 접근 지점을 제공하되, 무분별한 전역 변수 사용을 방지한다
+
+## 주의사항
+
+1. **테스트의 어려움**
+   - 전역 상태로 인해 단위 테스트가 어려울 수 있음
+   - Mock 객체 주입이 힘듦
+
+2. **의존성 숨김**
+   - 코드에서 명시적인 의존성을 숨김
+   - 결합도가 높아질 수 있음
+
+3. **멀티스레드 환경**
+   - JavaScript는 단일 스레드지만 Web Workers 사용 시 주의
+   - 각 워커마다 별도 인스턴스 생성됨
+
+4. **과도한 사용 지양**
+   - 모든 것을 싱글톤으로 만들지 말 것
+   - 정말 하나의 인스턴스만 필요한 경우에만 사용
+
+5. **전역 상태 관리**
+   - 전역 상태는 디버깅을 어렵게 만들 수 있음
+   - 필요한 경우에만 제한적으로 사용