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자바 리플렉션
Java-Ecosystem 2025-03-15 - -
Java

리플렉션

  • 클래스가 제공하는 다양한 정보(메타 데이터)를 런타임에 동적으로 분석하고 사용하는 기능
    • e.g. 스프링 프레임워크가 내가 만든 클래스를 대신 생성해주는 경우
  • 메타데이터 종류
    • 클래스
      • e.g. 클래스 이름, 접근 제어자, 부모 클래스, 구현한 인터페이스
    • 필드
      • e.g. 필드 이름, 타입, 접근 제어자
      • 런타임에 동적으로 해당 필드 값을 읽거나 수정 가능
    • 메서드
      • e.g. 메서드 이름, 반환 타입, 매개변수 정보
      • 런타임에 동적으로 메서드 조회 및 호출 가능
    • 생성자
      • e.g. 매개변수 타입 및 개수
      • 런타임에 동적으로 생성자 조회 및 객체 생성 가능
  • 주의점
    • 리플렉션 코드는 특별한 상황에서 사용
      • 공통 문제를 해결하는 유틸리티, 프레임워크, 라이브러리 개발
      • 테스트 등
    • 일반적인 애플리케이션은 권장 X
      • 무분별한 리플렉션 사용은 코드의 가독성과 안정성이 크게 저하
      • e.g.
        • private 직접 접근은 객체 지향 원칙을 위반 (캡슐화 및 유지보수성 저하)
        • 클래스 내부 구조나 구현 세부사항이 변경되면 쉽게 깨지거나 버그를 초래
          • 리플렉션은 문자를 활용하므로, 필드 및 메서드 이름 변경 시 컴파일러가 놓침

클래스 메타데이터

  • 클래스의 메타데이터는 Class 클래스로 표현
  • Class 조회 방법
    • 클래스에서 찾기
      • 클래스명.class
      • e.g. Class<BasicData> basicDataClass1 = BasicData.class;
    • 인스턴스에서 찾기
      • 인스턴스.getClass()
      • e.g.
        • BasicData basicInstance = new BasicData();
        • Class<? extends BasicData> basicDataClass2 = basicInstance.getClass();
    • 문자로 찾기
      • Class.forName(패키지명문자열)
      • e.g.
        • String className = "reflection.data.BasicData";
        • Class<?> basicDataClass3 = Class.forName(className);
  • 기본 정보 탐색
    • 클래스 이름
      • 경로 포함 이름: basicData.getName() //reflection.data.BasicData
      • 클래스 이름: basicData.getSimpleName() //BasicData
    • 패키지
      • basicData.getPackage() //package reflection.data
    • 부모 클래스
      • basicData.getSuperclass() //class java.lang.Object
    • 구현한 인터페이스
      • basicData.getInterfaces() //[]
    • 조건 판별
      • basicData.isInterface() //false
      • basicData.isEnum() //false
      • basicData.isAnnotation() //false
    • 수정자 정보 (규칙있는 숫자로 리턴)
      • basicData.getModifiers() //1
      • 참고: 수정자는 접근제어자와 비접근제어자(기타 수정자)로 분류
        • 접근 제어자: public , protected , default ( package-private ), private
        • 비 접근 제어자: static , final , abstract , synchronized , volatile 등

메서드 메타데이터

  • Method 클래스로 표현 (클래스 메타데이터를 통해 획득 가능)
  • 메서드 메타데이터 조회
    • getMethod(메서드이름, 매개변수타입)
      • 해당 클래스와 상위 클래스에서 상속된 모든 public 메서드 중 지정 메서드 조회
      • e.g.
        • String methodName = "hello";
        • Method method = helloClass.getMethod(methodName, String.class);
    • getDeclaredMethod(메서드이름, 매개변수타입)
      • 해당 클래스에서 선언된 모든 메서드 중 지정 메서드 조회
      • e.g.
        • String methodName = "hello";
        • Method method = helloClass.getMethod(methodName, String.class);
    • getMethods()
      • 해당 클래스와 상위 클래스에서 상속된 모든 public 메서드를 반환
      • e.g.
        • Class<BasicData> helloClass = BasicData.class;
        • Method[] methods = helloClass.getMethods();
    • getDeclaredMethods()
      • 해당 클래스에서 선언된 모든 메서드를 반환
      • 접근 제어자에 관계 X, 상속된 메서드 포함 X
      • e.g.
        • Class<BasicData> helloClass = BasicData.class;
        • Method[] declaredMethods = helloClass.getDeclaredMethods();
  • 동적 메서드 호출
    • 메서드 이름을 입력 받으면, 호출 대상 메서드를 동적으로 조회해 호출 가능
      • getMethod(), getDeclaredMethod()로 메서드 동적 조회
      • Method 객체의 invoke(인스턴스, 인자1, ...) 로 메서드 호출
    • e.g.
      • Class<? extends BasicData> helloClass = helloInstance.getClass();
      • String methodName = "hello";
      • Method method = helloClass.getDeclaredMethod(methodName, String.class);
      • Object returnValue = method.invoke(helloInstance, "hi");

필드 메타데이터

  • Field 클래스로 표현 (클래스 메타데이터를 통해 획득 가능)
  • 필드 조회
    • getField(필드이름)
      • 해당 클래스와 상위 클래스에서 상속된 모든 public 필드 중 지정 필드 조회
      • e.g.
        • Field nameField = aClass.getField("name");
    • getDeclaredField(필드이름)
      • 해당 클래스에서 선언된 모든 필드 중 지정 필드 조회
      • e.g.
        • Field nameField = aClass.getDeclaredField("name");
    • getFields()
      • 해당 클래스와 상위 클래스에서 상속된 모든 public 필드를 반환
      • e.g.
        • Class<BasicData> helloClass = BasicData.class;
        • Field[] fields = helloClass.getFields();
    • getDeclaredFields()
      • 해당 클래스에서 선언된 모든 필드를 반환
      • 접근 제어자에 관계 X, 상속된 필드 포함 X
      • e.g.
        • Class<BasicData> helloClass = BasicData.class;
        • Field[] declaredFields = helloClass.getDeclaredFields();
  • 필드 값 변경
    • setAccessible(true)
      • private 필드에 직접 접근해 변경할 수 있는 기능
      • e.g. nameField.setAccessible(true)
      • 참고: private 메서드, 생성자에서도 사용 가능 (Method, Constructor)
    • set(인스턴스, 변경값)
      • 필드 값 변경 메서드
      • e.g. nameField.set(user, "userB")

생성자 메타데이터

  • Constructor 클래스로 표현 (클래스 메타데이터를 통해 획득 가능)
  • 생성자 조회
    • getConstructor(매개변수타입)
      • 해당 클래스와 상위 클래스에서 상속된 모든 public 생성자 중 지정 생성자 조회
      • e.g.
        • Constructor<?> constructor = aClass.getConstructor(String.class);
    • getDeclaredConstructor(매개변수타입)
      • 해당 클래스에서 선언된 모든 생성자 중 지정 생성자 조회
      • e.g.
        • Constructor<?> constructor = aClass.getDeclaredConstructor(String.class);
    • getConstructors()
      • 해당 클래스와 상위 클래스에서 상속된 모든 public 생성자를 반환
      • e.g.
        • helloClass.getConstructors();
    • getDeclaredConstructors()
      • 해당 클래스에서 선언된 모든 생성자를 반환
      • 접근 제어자에 관계 X, 상속된 생성자 포함 X
      • e.g.
        • helloClass.getDeclaredConstructors();
  • 동적 인스턴스 생성
    • setAccessible(true)
      • private 생성자에 직접 접근해 호출할 수 있는 기능
      • e.g. constructor.setAccessible(true)
    • newInstance(인자)
      • 생성자를 호출해 동적으로 객체 생성
      • e.g. Object instance = constructor.newInstance("hello")

Reference

김영한의 실전 자바 - 고급 2편, I/O, 네트워크, 리플렉션