[JAVA] 리플렉션(Reflection)

GoF 디자인 패턴에 대한 강의를 듣다가 강사분께서 흘러지나가듯이 리플렉션을 언급하셨다. 

싱글톤 패턴을 리플렉션으로 깨뜨릴 수 있다는 것이었다. 

코드를 보고 리플렉션을 대강 이해할 수는 있었지만 더 자세히 알아보고 싶었다. 

나중에 디자인 패턴에 대해 따로 정리할 예정이다 :-)

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리플렉션(Reflection)은 구체적인 클래스 타입을 알지 못해도 그 클래스의 메소드, 타입, 변수들을 접근할 수 있도록 해주는 자바 API(Application Programming Interface)이다. 

자바는 컴파일 시점에 타입을 결정하는 정적언어이다. 

그러나 동적으로 클래스를 사용할 때 리플렉션이 사용된다. 

코드를 작성할 시점에는 어떤 타입의 클래스를 사용할 지 모르는 경우가 있다.

이런 경우 실행시점인 런타임에 실행되고 있는 특정 클래스를 가져와서 실행해야 한다. 

 

Where is it used?

프레임워크나 IDE에서 동적 바인딩을 이용한 기능을 제공한다.

대표적으로는 IDE(Intergrated Development Environment)의 자동완성, 스프링 프레임워크의 어노테이션 기능이다. 

 

EX1 |  IDE  자동완성 기능

IDE로 개발 시 자동완성 기능 덕분에 우리는 특정 클래스의 메서드들을 손쉽게 찾아서 사용한다. 

Date 타입의 변수를 입력 후 date 검색만 해도 여러개의 메서드가 보여진다.

이는 date 변수의 타입이 Date 클래스 인것을 IDE가 먼저 확인했기 때문이다. 

이렇게 메모리에 올라가 있는 것을 이용하여 동적으로 실행할 수 있게 한다. 

 

EX2 |  스프링 프레임워크의 어노테이션

스프링이 리플렉션을 이용하여 런타임 시에 개발자가 등록한 빈을 애플리케이션에서 가져와 사용할 수 있도록 한다. 

 

설계할 때는 사용될 클래스가 어떤 타입인지 모르지만 리플렉션을 통해 코드를 작성한다. 

실행시점에 확인해서 활용할 수 있도록 하는 메커니즘이다. 

 

How is it possible?

자바 클래스 파일은 바이트 코드로 컴파일 되어 static 영역에 위치한다. 

그렇기에 클래스 이름만 알고 있다면 이 영역에서 클래스에 대한 정보를 가져올 수 있다. 

* static
: 컴파일러에 의해 .java에서 .class 파일로 로드 시 우선적으로 method영역(=static 영역, class영역) 메모리 할당.
  > 메모리에 한번 할당되어 프로그램이 종료될 때 해제되는 것.

 

Problem 

1. 성능이 낮다. 

    리플렉션을 계속 사용한다는 것은 새로운 객체를 계속 생성하기

2. 컴파일 시 확인하지 않고 런타임 시에만 발생하는 문제가 발생할 수 있다. 

    컴파일 시점에 타입 검사와 예외 검사가 주는 이점을 누릴 수 없다.

    리플렉션을 통해 존재하지 않거나 접근할 수 없는 메서드를 호출하여 실행 도중 오류가 발생할 수 있다. 

 

Conclusion

리플렉션은 복잡한 특수 시스템 개발 시 강력한 기능이다. 

컴파일 시점에는 해당 클래스의 타입을 알 수 없을 경우에만 리플렉션을 사용하는 것이 좋다. 

객체는 이미 생성되어 있고 계속 활용할 수 있으면 리플렉션으로 접근하는 방법은 불필요하다. 

되도록이면 객체 생성에만 리플렉션을 사용하고,

생성한 객체를 이용할 때는 적절한 인터페이스나 컴파일 타임에 알 수 있는 상위 클래스로 형변환해서 사용하는 것이 좋다. 

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※ 참고 

• https://brunch.co.kr/@kd4/8
• https://velog.io/@suyeon-jin/%EB%A6%AC%ED%94%8C%EB%A0%89%EC%85%98-%EC%8A%A4%ED%94%84%EB%A7%81%EC%9D%98-DI%EB%8A%94-%EC%96%B4%EB%96%BB%EA%B2%8C-%EB%8F%99%EC%9E%91%ED%95%98%EB%8A%94%EA%B1%B8%EA%B9%8C

 

• https://velog.io/@eversong/Effective-Java-65.-%EB%A6%AC%ED%94%8C%EB%A0%89%EC%85%98%EB%B3%B4%EB%8B%A4%EB%8A%94-%EC%9D%B8%ED%84%B0%ED%8E%98%EC%9D%B4%EC%8A%A4%EB%A5%BC-%EC%82%AC%EC%9A%A9%ED%95%98%EB%9D%BC
• https://itstory.tk/entry/%EC%9D%B4%ED%8E%99%ED%8B%B0%EB%B8%8C-%EC%9E%90%EB%B0%94-%EA%B7%9C%EC%B9%9953-%EB%A6%AC%ED%94%8C%EB%A0%89%EC%85%98-%EB%8C%80%EC%8B%A0-%EC%9D%B8%ED%84%B0%ED%8E%98%EC%9D%B4%EC%8A%A4%EB%A5%BC-%EC%9D%B4%EC%9A%A9%ED%95%98%EB%9D%BC