자바 Reflection이란?

Solomon Maeng

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msolo021015

8 min readApr 1, 2019

많은 입문용 자바 서적에서 잘 다루지 않는 Reflection이라는 개념에 대해서 알아보려고 합니다.

자바의 Reflection은 JVM에서 실행되는 애플리케이션의 런타임 동작을 검사하거나 수정할 수 있는 기능이 필요한 프로그램에서 사용됩니다.

쉽게 말하자면, 클래스의 구조를 개발자가 확인할 수 있고, 값을 가져오거나 메소드를 호출하는데 사용됩니다.

Reflection을 사용하는 기술을 나열하자면, 우리가 잘 아는 스프링 프레임워크, 대표적 ORM 기술인 하이버네이트, jackson라이브러리 등에 사용됩니다.

Reflection을 사용해서 스프링에서는 런타임 시에 개발자가 등록한 빈을 애플리케이션에서 가져와 사용할 수 있게 되는 것입니다.

그럼 예제를 통해서 Reflection이 어떤 것인지 알아보도록 하겠습니다.

예제 코드는 깃허브에 있습니다.

Object.getClass()를 통해 클래스의 정보를 로드합니다.

//임의의 클래스를 가져오는 방법
Class c = "foo".getClass();
System.out.println(c);      //class java.lang.String//Array는 객체이므로 Array 인스턴스에서 클래스 정보를 로드할 수 있습니다.
byte[] b = new byte[1024];
Class c1 = b.getClass();
System.out.println(c1);     //class [BSet<String> s = new HashSet<>();
Class c2 = s.getClass();
System.out.println(c2);     //class java.util.HashSet

.class 문법을 사용합니다.

//.class 문법
boolean bl;
Class c3 = bl.getClass();   //컴파일 에러 발생
Class c4 = boolean.class;

이처럼 boolean형은 원시 유형이기 때문에, b1.getClass()를 사용하면 컴파일 에러가 발생합니다.

Class c5 = java.io.PrintStream.class;
System.out.println(c5);     //class java.io.PrintStreamClass c6 = int[][].class;
System.out.println(c6);     //class [[I

변수 c5는 java.io 유형에 해당하는 PrintStream이 됩니다. 다차원 배열 또한 .class 구문이 사용가능합니다.

Class.forName() 문법을 사용합니다.

//아래와 같이 패키지 명으로 클래스를 로드할 수 있습니다.
Class c7 = Class.forName("ko.maeng.reflection.ReflectionApplication");
Class doubleArray = Class.forName("[D");    //class [D
Class stringArray = Class.forName("[[Ljava.lang.String;");  //class [[Ljava.lang.String;

변수 doubleArray는 double형 배열의 클래스를 로드한 것과 같고, 변수 stringArray는 2차원 문자열 배열의 클래스를 로드한 것과 같습니다.

TYPE Field를 통한 원시형 클래스 반환 방법.

Class c8 = Double.TYPE;     //double
Class c9 = Void.TYPE;       //void

Method를 활용한 클래스 반환 방법.

class.getSuperClass() : 슈퍼 클래스를 반환합니다.
class.getClass() : 상속된 클래스를 포함하여 모든 공용 클래스, 인터페이스 및 열거형을 반환합니다.
class.getDeclaredClass() : 명시적으로 선언된 모든 클래스 및 인터페이스, 열거형을 반환합니다.
class.getDeclaringClass() : 클래스에 구성된 클래스(명시적으로 선언된)를 반환합니다.
class.getEnclosingClass() : 클래스의 즉시 동봉된 클래스를 반환합니다.

클래스의 정보를 로드해 봤으니, c가 A의 인스턴스인지 확인합니다.

public static void main(String[] args) {
    try{
        Class c = Class.forName("ko.maeng.reflection.A");        boolean b = c.isInstance(new Integer(22));
        System.out.println(b);  //false        boolean b1 = c.isInstance(new A());
        System.out.println(b1); //true
    } catch (ClassNotFoundException e){
        e.printStackTrace();
    }
}

임의의 클래스에서 메소드 정보를 반환해봅니다.

출력 결과

생성자(Constructor)에 대한 정보를 반환합니다.

출력 결과

클래스의 필드(property)를 찾아서 반환해봅시다.

출력 결과

마지막으로 필드의 값을 변경해봅니다.

출력 결과

마지막으로 Reflection의 특징과 단점을 알아보겠습니다.

확장성 특징 : 애플리케이션은 정규화된 이름을 사용하여 확장성 객체의 인스턴스를 생성하여 외부 사용자 정의 클래스를 사용할 수 있습니다.
클래스 브라우저 및 시각적 개발 환경을 제공합니다 : 클래스 브라우저는 클래스의 Method, Property, Constructor를 열거할 수 있어야 합니다. 시각적 개발 환경은 개발자가 올바른 코드를 작성하는데 도움이 되도록 Reflection에서 사용할 수 있는 형식 정보를 사용하면 도움이 됩니다.
디버거 및 테스트 도구입니다 : 디버거는 개인 Property, Method, Constructor를 검사할 수 있어야 합니다. 테스트 장치는 Reflection을 사용하여 클래스에 정의된 발견 가능한 세트 API를 체계적으로 호출하여 테스트에서 높은 수준의 코드 커버리지를 보장합니다.

Reflection의 주의사항 및 단점.

Reflection은 강력한 도구이지만, 무분별하게 사용해서는 안됩니다. Reflection을 사용하지 않고 수행 가능하다면, 사용하지 않는 것이 좋습니다. Reflection을 통해 코드에 접근할 때는 다음 사항을 염두에 두어야 합니다.

Performance의 오버헤드 : Reflection에는 동적으로 해석되는 유형이 포함되므로, 특정 JVM 최적화를 수행할 수 없습니다. 따라서 Reflection 작업이 비 Reflection 작업보다 성능이 떨어지며, 성능에 민감한 애플리케이션에서 자주 호출되는 코드엔 사용하지 않아야 합니다.
보안 제한 사항 : Reflection에는, 시큐리티 매니저의 실행 시에 존재하지 않는 실행 시 액세스 권한이 필요합니다. 이것은 애플릿과 같이 제한된 보안 컨텍스트에서 실행되어야 하는 코드에 대한 중요한 고려 사항입니다.
캡슐화를 저해할 수 있습니다 : Reflection은 private한 Property및 Method에 액세스하는 것과 같이 비 Reflection 코드에서 작동하지 않는 코드를 수행할 수 있으므로, Reflection을 사용하면 예기치 않은 부작용이 발생하여 코드 기능이 저하되고 이식성이 손상될 수 있습니다. 또한 Reflection은 추상화를 깨뜨려 플랫폼 업그레이드 시 동작이 변경될 수 있습니다.

참고 자료 : https://docs.oracle.com/javase/tutorial/reflect/

자바 Reflection이란?

Written by Solomon Maeng