자바 리플렉션

📝 Java Reflection

Java Reflection은 런타임(Run-time)에 클래스, 메서드, 필드 등의 정보를 동적으로 탐색하고 조작할 수 있는 기능을 제공하는 Java API입니다. 즉, 코드 실행 중에 클래스의 구조를 검사하거나 조작할 수 있습니다.

리플렉션은 java.lang.reflect 패키지와 java.lang.Class 클래스를 통해 제공됩니다.

1. 리플렉션의 주요 기능

• 클래스 정보 조회: 클래스 이름, 패키지 이름, 부모 클래스, 구현 인터페이스 등의 정보를 확인할 수 있습니다.
• 필드(Field) 조회 및 수정: 클래스의 멤버 변수를 동적으로 읽고 수정할 수 있습니다.
• 메서드(Method) 호출: 클래스의 메서드를 동적으로 호출할 수 있습니다.
• 생성자(Constructor) 호출: 클래스를 동적으로 인스턴스화할 수 있습니다.
• 어노테이션(Annotation) 조회: 클래스, 메서드, 필드에 정의된 어노테이션 정보를 동적으로 읽을 수 있습니다.

2. 리플렉션의 기본 API

리플렉션은 다음과 같은 주요 클래스와 메서드를 통해 사용됩니다:

1) Class 클래스

모든 Java 객체의 메타데이터를 제공하는 클래스입니다. Class 객체는 리플렉션의 시작점입니다.

Class 객체 가져오는 방법:

// 1. 클래스 이름으로 가져오기
Class<?> clazz = MyClass.class;

// 2. 객체로부터 가져오기
MyClass obj = new MyClass();
Class<?> clazz = obj.getClass();

// 3. 클래스 이름 문자열로 가져오기
Class<?> clazz = Class.forName("com.example.MyClass");
        

2) 필드(Field) 접근

예제: 클래스 필드 조회 및 값 설정

import java.lang.reflect.Field;

class Person {
    private String name = "John";
    public int age = 30;
}

public class ReflectionExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Person person = new Person();

        // Class 객체 가져오기
        Class<?> clazz = person.getClass();

        // 필드 정보 가져오기
        Field nameField = clazz.getDeclaredField("name");
        nameField.setAccessible(true); // private 필드에 접근 허용

        // 필드 값 읽기
        String nameValue = (String) nameField.get(person);
        System.out.println("Name: " + nameValue); // 출력: Name: John

        // 필드 값 설정
        nameField.set(person, "Alice");
        System.out.println("Updated Name: " + nameField.get(person)); // 출력: Updated Name: Alice
    }
}
        

3) 메서드(Method) 호출

예제: 메서드 호출하기

import java.lang.reflect.Method;

class Calculator {
    public int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
}

public class ReflectionExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Calculator calculator = new Calculator();

        // Class 객체 가져오기
        Class<?> clazz = calculator.getClass();

        // 메서드 가져오기
        Method addMethod = clazz.getDeclaredMethod("add", int.class, int.class);

        // 메서드 호출
        int result = (int) addMethod.invoke(calculator, 10, 20);
        System.out.println("Result: " + result); // 출력: Result: 30
    }
}
        

4) 생성자(Constructor) 호출

예제: 객체 동적 생성

import java.lang.reflect.Constructor;

class Person {
    private String name;

    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{name='" + name + "'}";
    }
}

public class ReflectionExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // Class 객체 가져오기
        Class<?> clazz = Person.class;

        // 생성자 가져오기
        Constructor<?> constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);

        // 동적 객체 생성
        Person person = (Person) constructor.newInstance("John");
        System.out.println(person); // 출력: Person{name='John'}
    }
}
        

5) 어노테이션(Annotation) 정보 조회

예제: 클래스의 어노테이션 확인

import java.lang.annotation.*;
import java.lang.reflect.*;

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation {
    String value();
}

@MyAnnotation("Test Class")
class TestClass {}

public class ReflectionExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // Class 객체 가져오기
        Class<?> clazz = TestClass.class;

        // 어노테이션 확인
        if (clazz.isAnnotationPresent(MyAnnotation.class)) {
            MyAnnotation annotation = clazz.getAnnotation(MyAnnotation.class);
            System.out.println("Annotation Value: " + annotation.value()); // 출력: Annotation Value: Test Class
        }
    }
}
        

3. 리플렉션의 장점

• 동적 동작 구현: 런타임에 클래스의 구조를 동적으로 확인하고, 객체를 조작할 수 있습니다.
• 유연성: 컴파일 시점에 알 수 없는 클래스나 메서드에 동적으로 접근할 수 있습니다. 플러그인 시스템, 의존성 주입, JSON 직렬화 등에 활용됩니다.

4. 리플렉션의 단점

• 성능 문제: 리플렉션은 일반 메서드 호출보다 느립니다. 내부적으로 많은 검증 작업이 필요하기 때문입니다.
• 안전성 문제: 컴파일 타임에 검증되지 않으므로 런타임 에러가 발생할 가능성이 높습니다.
• 보안 문제: 리플렉션으로 private 필드나 메서드에 접근할 수 있으므로 보안상의 리스크가 있습니다.

5. 리플렉션의 활용 사례

• 프레임워크 개발: Spring, Hibernate 등에서 의존성 주입(Dependency Injection), 동적 프록시 생성 등에 사용됩니다.
• JSON 직렬화/역직렬화: 객체를 JSON으로 변환하거나 역직렬화하는 라이브러리에서 활용됩니다.
• JUnit 테스트 프레임워크: 테스트 메서드 동적 실행에 리플렉션이 사용됩니다.