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한빛출판네트워크

IT/모바일

Java 리플렉션에 대한 재고(reflection)(1)

한빛미디어

|

2007-05-04

|

by HANBIT

30,259

제공 : 한빛 네트워크
저자 : Russ Olsen
역자 : 백기선
원문 : Reflections on Java Reflection

일상에서의 리플렉션(reflection)이란 거울 속에 비친 자신의 모습입니다. 프로그래밍 세상에서의 리플렉션은 프로그램이 자신의 모습을 보고 심지어 수정하기 까지 하는 것을 말합니다. Java reflection API는 바로 그런 기능을 언어의 기본 요소인 클래스, 필드, 메소드를 들여다 볼 수 있는 평범한 Java API를 통해 제공합니다. 리플렉션을 이해하는 것은 여러분이 자주 사용하는 툴을 이해하는데 도움이 됩니다. Eclipse가 어떻게 자동완성으로 메소드 이름을 만들어 줄까? Tomcat은 web.xml파일에 있는 클래스 이름을 가지고 웹의 요청을 처리할 서블릿을 실행하는 걸까? Spring은 어떻게 마술 같은 dependency injection을 하는 것일까? 여러분의 프로그램에서도 리플렉션을 사용하여 보다 동적이고 유연한 코드를 작성하실 수 있습니다. 리플렉션을 사용하면 이전에 본적 없는 클래스들을 매우 멋지게 처리할 수 있습니다.

클래스 만들기

이미 말했듯이 리플렉션의 기본 아이디어는 프로그램이 동작하는 내부에 집어 넣을 API를 제공하는 것입니다. Java에서 가장 기본이 되는 사상이 바로 클래스기 때문에(클래스 없이 자바 프로그램을 만들어 보세요) Class 클래스부터 살펴보는 것이 좋겠습니다. 이것의 객체는 Class 타입일 것입니다. 일단 Class객체를 가지게 되면 그것으로부터 클래스에 관련된 모든 정보를 뽑아낼 수 있습니다. 클래스의 이름, 그것이 public 인지 abstract 인지 final 인지 그리고 심지어 상위 클래스까지 말이죠.

이 정도면 이론은 충분합니다. 자, 이제 리플렉션 현미경을 가지고 아래에 있는 매우 간단한 Employee 클래스를 살펴봅시다.
package com.russolsen.reflect;

public class Employee
{
   public String _firstName;
   public String _lastName;
   private int _salary;

      public Employee()
   {
      this( "John", "Smith", 50000);
   }
 
   public Employee(String fn, String ln, int salary)
   {
      _firstName = fn;
      _lastName = ln;
      _salary = salary;
   }
   
      public int getSalary()
   {
      return _salary;
   }
   
   public void setSalary(int salary)
   {
      _salary = salary;
   }
   
   public String toString() 
   {
      return "Employee: " + _firstName +  " "
             + _lastName + " " + _salary;
   }

}
Class 객체를 만드는 가장 쉬운 방법은 해당 클래스 객체의 getClass 메소드를 호출하는 것입니다. 아래에 있는 코드는 Employee 객체를 만들고 그것의 Class 객체를 만들어서 클래스에 대한 다양한 정보들을 출력합니다.
package com.russolsen.reflect;

import java.lang.reflect.Modifier;

public class GetClassExample
{
   public static void main(String[] args)
   {
 
      Employee employee = new Employee();
      
      Class klass = employee.getClass();
      
      System.out.println( "Class name: " + klass.getName());
      System.out.println( 
            "Class super class: " + klass.getSuperclass());
      
      int mods = klass.getModifiers();
      System.out.println( 
            "Class is public: " + Modifier.isPublic(mods));
      System.out.println( 
            "Class is final: " +  Modifier.isFinal(mods));
      System.out.println( 
            "Class is abstract: " + Modifier.isAbstract(mods)); 

   }

}
코드를 실행하면 다음과 같은 결과를 확인할 수 있습니다.
Class name: com.russolsen.reflect.Employee
Class super class: class java.lang.Object
Class is public: true
Class is final: false
Class is abstract: false
예제에서 보이듯이 클래스의 이름과 상위 클래스를 알아내는 것은 다른 접근 메소드들(Getters or Accessors)을 호출하는 것처럼 쉬운 일입니다. 만약 해당 클래스가 public 인지 abstract 인지 final 인지 알고 싶다면 약간 복잡해 집니다. 이 모든 정보가 getModifires에 의해 하나의 int 값으로 패키징되어 넘어오기 옵니다. 다행히 Java는 Modifier 클래스를 통해 getModifiers에서 넘어온 숫자를 가지고 여러 일을 할 수 있는 static 메소드들을 제공해 줍니다.

객체에 getClass를 호출하는 것 만이 Class 객체를 얻을 수 있는 유일한 방법은 아닙니다. 클래스 이름을 사용하여 직접 얻을 수도 있습니다.
Class klass = Employee.class;
세 번째 방법은 좀 더 흥미로운 방법입니다. 문자열을 통해서 Class 객체를 생성할 수 있습니다. 물론 그 문자열이 클래스 이름을 포함하고 있을 때 말이죠. 다음과 같이 Class 클래스에 있는 forName 을 호출하여 얻을 수 있습니다.
      Class klass = Class.forName("com.russolsen.reflect.Employee");
      
      System.out.println( "Class name: " + klass.getName());
      System.out.println( 
            "Class super class: " + klass.getSuperclass());
      
      // Print out the rest...
forName을 사용할 때 한 가지 주의할 것은 클래스 이름 앞에 완전한 패키지 경로를 붙여줘야 한다는 것입니다. 평범하고 늙은 “Employee” 말고 “com.russolsen.reflect.Employee" 여야만 합니다. forName을 통해 리플렉션 API의 기본적인 강력함(그리고 멋진 것)을 살펴봤습니다. 클래스 이름을 포함한 문자열로 시작할 수도 있고 class로 끝낼 수도 있습니다.

바로 인스턴스 만들기

class 객체를 가져오고 그것에 관한 정보를 찾는 것은 그것 자체로도 흥미롭고 유용합니다. 하지만 진짜 재미있는 것은 리플렉션을 사용하여 무언가를 실제 해보는 것입니다. Class 객체를 가지고 할 수 있는 가장 눈에 띄는 작업은 그 클래스의 새로운 객체를 만드는 것입니다. newInstance 메소드를 사용하여 간단하게 만들 수 있습니다. 실제 사용하는 것을 보여 주기 위하여 아래에 있는 간단한 프로그램은 커맨드 라인 인자(command line argument)로 Class 객체를 만들고 그 클래스 타입의 객체를 만드는 프로그램을 보여줍니다.
package com.russolsen.reflect;

public class NewInstanceExample
{
   public static void main(String[] args)
      throws ClassNotFoundException,
      InstantiationException, IllegalAccessException
   {

      Class klass = Class.forName(args[0]);
      Object theNewObject = klass.newInstance();
      System.out.println("Just made: " + theNewObject);
   }
}
위 코드를 "com.russolsen.reflect.Employee" 인자와 함께 실행하면 새로운 Employee 객체를 만들게 됩니다.
Just made: Employee: John Smith 50000

Run it again, but this time feed it "java.util.Date" and you will get:

Just made: Tue Feb 27 20:25:20 EST 2007
간단한 코드 몇 줄로 얼마나 많은 유연성을 얻게 되었는지 생각해보세요. 위에 있는 프로그램은 실제 Employee 나 Date 클래스에 관해 아는 것이 하나도 없지만 각각의 새로운 객체들을 만들 수 있습니다. 이것이야 말로 Java 프로그래밍을 하는 또 다른 방법입니다.

인자 없는 생성자 너머에

Class.newInstance 메소드를 호출하는 것은 인자 없이 new를 사용하는 것과 동일합니다. 그러나 만약 인자가 없는 생성자 즉 default 생성자가 없는 클래스에 newInstance를 호출하면 어떻게 될까요? 좋을 일 없습니다. 별로 맘에 안 드는 InstantiationException을 받게 됩니다.

좋은 소식이 있습니다. 생성자 인자를 필요로 하는 클래스의 객체를 동적으로 만들 수 있습니다. 하지만 약간 더 힘든 작업을 해야 합니다. 그건 바로 클래스에서 해당 생성자를 찾고 적당한 인자를 사용하여 그것을 호출하는 일입니다. 적당한 생성자를 찾는 일은 여러분이 찾고자 하는 생성자에 대한 정보를 가지고 getConstrucor 메소드를 사용하면 됩니다. 그럼 Constuctor 객체를 얻게 되고 그것을 사용하여 새로운 객체를 만들 수 있습니다.
Let"s see how this all works in code:
      Class klass = Class.forName("com.russolsen.reflect.Employee");

      Class[] paramTypes = {
            String.class, 
            String.class, 
            Integer.TYPE };
      
      Constructor cons = klass.getConstructor(paramTypes);
      
      System.out.println( "Found the constructor: " + cons);

      
      Object[] args = { 
            "Fred", 
            "Fintstone", 
            new Integer(90000) };
      
      Object theObject = cons.newInstance(args);
      System.out.println( "New object: " + theObject);
생성자들 사이의 차이점은 오직 그것들이 가지고 있는 매개 변수들입니다. 따라서 getConstructor 메소드에 찾고자 하는 생성자에 들어갈 매개변수 각각의 Class들 객체의 배열을 넘겨줍니다. 위에 있는 예제에서는 두 개의 String 그리고 하나의 int를 받는 생성자를 찾게 됩니다. Constructor 객체를 얻은 뒤 새로운 객체를 생성하는 일은 간단합니다. 실제 인자로 들어갈 객체의 배열을 newInstance 메소드를 호출하면서 넘겨주면 됩니다.

geConstructor에는 조그만 지뢰가 하나 있습니다. 파라미터의 타입으로 생성자를 식별하여 원하는 것을 찾을 때 primitive 인자와 그것의 wrapper 클래스를 잘 구별해야 합니다. 생성자가 인자로 primitive 타입인 int를 받는 것인가 아니면 그것의 삼촌 격인 java.lang.Integer 클래스의 객체를 받는 건가요? 만약 java.lang.integer 같은 wrapper 타입의 객체를 받는 생성자라면 Integer.class처럼 wrapper 클래스를 사용하면 됩니다. primitive 타입인 int를 사용하는 생성자라면 Integer.TYPE을 사용합니다. TYPE은 primitive을 위해 마련한 것입니다. 모든 wrapper 클래들은 static 타입인 TYPE 필드를 가지고 있고 이것을 사용하여 primitive 타입이라는 것을 알려줄 수 있습니다.
역자 백기선님은 AJN(http://agilejava.net)에서 자바 관련 스터디를 하고 있는 착하고 조용하며 점잖은 대학생입니다. 요즘은 특히 Spring과 Hibernate 같은 오픈소스 프레임워크를 공부하고 있습니다. 공부한 내용들은 블로그(http://whiteship.tistory.com)에 간단하게 정리하고 있으며 장래 희망은 행복한 개발자입니다.
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