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파랑, 아키의 리플렉션

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https://youtu.be/67YdHbPZJn4

파랑, 아키의 리플렉션

리플렉션이란?

  • 스프링은 어떻게 실행시점 에 빈을 주입할 수 있는 걸까?
  • JPA의 Entity는 왜 꼭 기본 생성자 를 가져야만 할까 ?
  • 자바 세상에서는 실체는 Class 이고 거울은 JVM 메모리 영역이다.
  • img.png
    • 클레스 데이터는 메소드 영역에 인스턴스 정보는 힙 영역에 저장된다.
  • 리슬렉션 기능을 지원하지 않는 언어도 있다.
    • C, C++, Pascal

리플렉션의 기능

  • 리플렉션의 기본은 Class

Class

  • Class 는 실행중인 자바 어플리케이션의 클래스와 인터페이스의 정보를 가진 클래스
  • public 생성자가 존재하지 않는다.
  • Class 객체는 JVM에 의해 자동으로 생성된다.

Class 기능들

  • 클래스에 붙은 어노테이션 조회
  • 클래스 생성자 조회
  • 클래스 필드 조회
  • 클래스 메서드 조회
  • 부모 클래스, 인터페이스 조회
  • 등등

Class 가져오기

  1. {클래스 타입}.class

Class<?> clazz = Test.class;
  1. {인스턴스}.getClass()

Test test = new test("test");
Class<?> clazz = test.getClass();

3.Class.forName(“{전체 도메인 네임}”)


Class<?> clazz = Class.forName("org.test.Test");

Class의 메서드 사용 시 주의점

  • getXXX 와 getDeclaredXXX를 잘 구분해서 사용해야 한다.
  • getMethods
    • 상위 클래스와 상위 인터페이스에서 상속한 메서드를 포함하여 public인 메서드를 모두 가져온다.
  • getDeclaredMethods
    • 접근 제어자와 관계 없이 상속한 메서드를 제외하고 직접 클래스에서 선언한 메서들을 모두 가져온다.

생성자를 통한 객체 생성

  • 생성자의 파라미터로 구분하여 클래스에 선언된 생성자를 가져올 수 있다.

Class<?> clazz = Class.forName("org.test.Test");
        
Constructor<?> constructor1 = clazz.getDeclaredConstructor();
Constructor<?> constructor2 = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);
Constructor<?> constructor3 = clazz.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);

Object test = constructor1.newInstance(); //생성자의 접근제어자가 private 라서 접근이 불가
  • 접근제어자가 public이 아닌 경우 setAccessible 메서드를 이용하면 접근할 수 있다.

constructor1.setAccessible(true);
Object test = constructor1.newInstance();
Object test = constructor2.newInstance("test");
Object test = constructor3.newInstance("test", 5);

필드 정보 조회

  • 필드의 접근제어자, 타입, 네임, 값 등의 정보를 조회할 수 있다.

Object test = constructor3.newInstance("test", 5);

Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();

for(Field field : fields){

    field.setAccessible(true);
    System.out.println(field);
    System.out.println("value : " + field.get(test));
    
}

필드 값 변경

  • private 필드의 값도 변경할 수 있다.

Field field = clazz.getDeclaredField("name");
field.setAccessible(true);
System.out.println("기존 : " + field.get(test));
field.set(test, "test2")
System.out.println("변경 : " + field.get(test));

메서드 정보 조회

  • 메서드의 접근제어자, 리턴 타입, 네임, 파라미터 타입, 등의 정보를 가져올 수 있다.

Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
for(Method method : methods){
        method.setAccessible(true);
        System.out.println(method);
}

메서드 호출

  • private 메서드도 호출할 수 있다.

Method method = clazz.getDeclaredMethod("testing", String.class, int.class);
method.setAccessible(true);
method.invoke(dog, "test", 5)

리플렉션이 사용되는 곳

  • 리플렉션을 평소에 사용할 일이 없다 보니 생소할 수 있는데 실은 정말 많은 곳에서 사용되고 있다.

리플렉션을 왜 쓸까?

  • 리플렉션은 주로 프레임워크나 라이브러리에서 많이 사용한다.
    • 우리가 직접 코딩을 할때는 객체의 타입을 모르는 일이 거의 없다. 프레임워크나 라이브러리에서는 사용자가 생성한 객체가 어떤 타입인지 컴파일 시점까지는 알 수가 없다. 이러한 문제를 동적으로 해결하기 위해 리플렉션을 사용

리플렉션이 사용되는 곳

  • JPA
  • Jackson
  • Mockito
  • JUnit
  • 인텔리제이의 자동완성 기능

많은 프레임워크나 라이브러리에서는 객체에 기본생성자 가 왜 필요할까?

  • 기본 생성자로 객체를 생성하고, 필드를 통해 값을 넣어주는 것이 가장 간단한 방법 이기 때문이다.
  • 기본 생성자가 없다면 생성자의 종류가 많은 경우 어떤 생성자를 사용할지 고르기 어렵다.
  • 생성자에 로직이 있는 경우 원하는 값을 바로 넣어줄 수 없다.
  • 파라미터들의 타입이 같은 경우 필드와 이름이 다르면 값을 알맞게 넣어주기 힘들다.

어노테이션

  1. 리플렉션을 통해 클래스나 메서드, 파라미터 정보를 가져온다.
  2. 리플렉션의 getAnnotation(s), getDeclaredAnnotation(s) 등의 메서드를 통해 원하는 어노테이션이 붙어 있는지 확인한다.
  3. 어노테이션이 붙어 있다면 원하는 로직을 수행한다.

리플렉션의 단점

  • 일반 메서드 호출보다 성능이 훨씬 떨어진다.
    • Reflection API 는 컴파일 시점이 아니라 런타임 시점에서 클래스를 분석한다.
      • JVM을 최적화할 수 없기 때문에 성능저하 발생
    • 메서드 호출을 10만번 반혹한 결과
      • 일반메서드 호출시 : 7ms
      • 리플렉션을 사용했을 경우 : 170ms
      • 24배 차이가 발생 했다.
  • 컴파일 시점에서 타입 체크 기능을 사용할 수 없다.
    • 리플렉션은 런타임 시점에 클래스 정보를 알게 된다.
  • 코드가 지저분하고 장황해진다.
  • 내부를 노출해서 추상화를 파괴한다.
    • 리플렉션을 사용하면 접근할 수 없는 필드나 메서드에도 접근이 가능하고 , 모든 클래스의 정보를 알게 된다.
      • 추상화를 파괴하고 따라서 불변성 또한 지킬 수가 없게 된다.

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