Java 심화 Part 1: Reflection

Java 심화 Part 1: Reflection

1. 먼저 알아둘 단어

Reflection은 프로그램이 실행 중에 클래스의 구조를 직접 조사하고, 필요하면 메서드를 호출하거나 필드 값을 읽고 수정할 수 있게 해주는 기능이다.

2. Reflection으로 확인할 수 있는 것

Reflection을 사용하면 실행 중에 다음 정보를 확인할 수 있다.

• 이 클래스 이름이 무엇인지
• 어떤 필드가 있는지
• 어떤 메서드와 생성자가 있는지
• 어떤 애너테이션이 붙어 있는지

예제를 위한 User 클래스를 먼저 보자.

class User {
    private String name;

    public void hello() {
        System.out.println("hello");
    }
}

3. 클래스 정보 가져오기

User.class로 User 클래스의 정보를 담은 Class 객체를 가져올 수 있다.

Class<User> clazz = User.class;

System.out.println(clazz.getName());

출력: User

clazz에는 User 객체 한 개의 데이터가 아니라 User 클래스 자체의 구조 정보가 들어 있다.

4. 메서드와 필드 조회하기

메서드 조회

Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();

for (Method method : methods) {
    System.out.println(method.getName());
}

출력: hello

필드 조회

Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();

for (Field field : fields) {
    System.out.println(field.getName());
}

출력: name

getDeclaredMethods()와 getDeclaredFields()는 해당 클래스에 직접 선언된 메서드와 필드를 가져온다.

5. 실행 중에 메서드 호출하기

Reflection을 사용하면 메서드 이름을 문자열로 찾아 실행할 수도 있다.

import java.lang.reflect.Method;

class User {
    public void hello() {
        System.out.println("hello");
    }
}

public class ReflectionExample {
    public static void main(String[] args) throws ReflectiveOperationException {
        User user = new User();

        Method method = User.class.getDeclaredMethod("hello");
        method.invoke(user);
    }
}

출력: hello

getDeclaredMethod("hello")로 메서드를 찾고, invoke(user)로 user 객체에서 그 메서드를 실행한다.

6. private 필드 접근

Reflection을 사용하면 private 필드에도 접근을 시도할 수 있다.

import java.lang.reflect.Field;

class User {
    private String name = "민형";
}

public class ReflectionExample {
    public static void main(String[] args) throws ReflectiveOperationException {
        User user = new User();

        Field field = User.class.getDeclaredField("name");
        field.setAccessible(true);

        System.out.println(field.get(user));
    }
}

출력: 민형

다만 setAccessible(true)는 캡슐화를 우회하는 기능이다. Java 모듈 환경에서는 접근이 제한될 수도 있으므로, 일반 애플리케이션 코드에서 무분별하게 사용하면 안 된다.

7. Spring에서 Reflection을 사용하는 이유

Spring 같은 프레임워크는 실행 중에 클래스를 조사해야 한다.

@Service
public class UserService {
}

Spring은 대략 다음 흐름으로 동작한다.

클래스들을 조사한다
    ↓
@Service가 붙은 클래스를 찾는다
    ↓
관리할 객체를 생성한다
    ↓
Bean으로 등록한다
    ↓
필요한 곳에 의존성을 주입한다

예를 들어 @Autowired가 붙은 필드를 확인해 해당 타입의 객체를 넣어 주는 과정에도 Reflection이 활용될 수 있다.

class OrderService {
    @Autowired
    private UserService userService;
}

8. 사용할 때 주의할 점

• 일반 코드보다 느릴 수 있다.
• 컴파일러가 확인해 주는 타입 안정성이 약해질 수 있다.
• private 접근 제한을 우회할 수 있어 코드 추적이 어려워진다.
• 프레임워크 내부 기능이나 정말 동적으로 처리해야 하는 경우에 사용하는 편이 좋다.

Spring, Hibernate, Jackson, 테스트 프레임워크처럼 클래스 구조를 자동으로 분석해야 하는 라이브러리와 프레임워크에서 Reflection을 많이 사용한다.

9. 요약

Reflection
    ↓
실행 중에 클래스 구조를 조사한다
    ↓
필드, 메서드, 생성자, 애너테이션 정보를 확인한다
    ↓
필요하면 메서드 호출과 필드 접근도 가능하다

Reflection은 런타임에 클래스의 메타데이터를 조회하고 조작하는 기능이다. 강력하지만 타입 안정성과 캡슐화를 약화시킬 수 있으므로, 주로 프레임워크 내부나 동적 처리가 꼭 필요한 상황에서 사용한다.

• 런타임 동적 로딩 및 조작
  • 컴파일 시점이 아닌 실행 중에 객체 정보를 확인하거나 수정 가능
  • 클래스 이름이 동적으로 결정되거나, 조건에 따라 특정 메서드를 실행해야 할 때 사용
• 어노테이션 기반 동작 제어
  • 런타임에 Annotation을 읽어서 특정 메서드나 필드에 대해 자동 동작을 수행
  • 예: Spring에서 Autowired로 의존성 주입, RequestMapping으로 URL 메서드 매핑
• 플러그인 시스템 및 동적 확장
  • 실행 중에 플러그인 추가, 또는 인터페이스를 구현하지 않은 클래스도 동적으로 실행 가능
  • 외부 패키지의 클래스를 런타임에 로드하여 확장 기능 구현 가능