자바의 Reflection과 Annotation

리플렉션 (Reflection)

리플렉션은 런타임에 클래스/인터페이스의 메타 정보를 동적으로 가져오거나 수정하는 것을 말한다.

메타 정보 (Metadata)란?
패키지, 타입, 멤버(필드, 생성자, 메소드) 정보 등을 말한다.
클래스로더가 바이트 코드(.class)를 읽고 메소드 영역에 클래스의 메타 데이터를 저장한다.

1. Reflection의 사용

1-1. Class 객체 얻기

특정 클래스의 메타 정보에 접근하기 전에 해당 클래스의 Class 객체를 얻어야 한다.

Class targetClass = 클래스이름.class;
Class targetClass = 객체.getClass();
Class targetClass = Class.forName("패키지1.패키지2...클래스이름");

1-2. 메타 정보 접근

위에서 얻은 class 객체를 통해 클래스의 필드, 메소드, 생성자 등 여러 메타 정보에 접근 가능하다.

• 패키지, 타입(클래스, 인터페이스) 정보 얻기

String packageName = targetClass.getPackage().getName(); // 패키지 이름
String classSimpleName = targetClass.getSimpleName(); // 패키지를 제외한 타입 이름
String classfullName = targetClass.getName(); // 패키지를 포함한 전체 타입 이름

• 필드, 생성자, 메소드 정보 얻기

Field[] fields = targetClass.getDeclaredFields();  // 필드 정보 얻기
Method[] methods = targetClass.getDeclaredMethods();  // 메소드 정보 얻기
Constructor[] constructors = targetClass.getDeclaredConstructors();  // 생성자 정보 얻기

• 어노테이션 정보 얻기

  MyAnnotation annotation = method.getDeclaredAnnotation(MyAnnotation.class);
  String value = annotation.value();
  

• 필드 읽기/쓰기
  설령 필드의 접근 제어자가 private여도 접근 가능하다.

class Person {
    private String name = "John";
}

Person person = new Person();
Field field = person.getClass().getDeclaredField("name");

field.setAccessible(true);  // private 필드 접근 허용
System.out.println(field.get(person));  // "John" 출력

field.set(person, "Bob");  // 값 변경
System.out.println(field.get(person));  // "Bob" 출력

• 메소드 동적 호출
  필드와 마찬가지로 메소드도 접근 제어자가 private여도 접근 가능하다.

class Example {
    private void privateMethod() {
        System.out.println("Private Method");
    }
}

Example example = new Example();
Method method = example.getClass().getDeclaredMethod("privateMethod");
method.setAccessible(true);  // private 접근 가능하도록 설정
method.invoke(example);  // "Private Method" 출력

이외에도 리소스 경로 얻기, 생성자로 객체 생성 등 여러가지 동작을 수행할 수 있다.

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어노테이션 (Annotation)

어노테이션이라는 단어의 의미는 주석이다.
하지만, 일반적인 주석과는 다르게 코드에 메타 데이터와 동작을 추가할 수 있다.

1. Built-in Annotation

자바에서 기본적으로 제공해주는 어노테이션이다.
다음은 자주 사용되는 빌트인 어노테이션들이다.

1-1. @Override

메소드를 오버라이드할 때 메소드 선언 앞에 붙여주는 어노테이션이다.
부모 클래스나 인터페이스에 해당 메소드와 동일한 시그니처의 메소드가 선언되어 있지 않다면 컴파일 오류를 발생시킨다.

1-2. @Deprecated

Deprecated된 클래스, 메소드나 필드 앞에 붙이는 어노테이션이다.
해당 어노테이션이 붙은 요소를 사용하려고 할 때 경고해준다.

1-3. @SuppressWarnings

Deprecated된 메소드를 사용하는 것이 권장되지는 않음을 인지하고 있지만 사용해야 할 때와 같이 경고를 출력하지 않게 하기 위해 사용되는 어노테이션이다.

@SuppressWarnings("all") // 모든 경고 무시
@SuppressWarnings("cast") // 타입 캐스트 관련 경고 무시
@SuppressWarnings("deprecation") // Deprecated 요소 사용 경고 무시
@SuppressWarnings("null") // null 관련 경고 무시
...

2. Meta Annotation

다른 어노테이션에 사용되는 어노테이션으로, 주로 커스텀 어노테이션을 생성할 때 사용된다.

2-1. @Retention

어노테이션의 유지 기간을 설정할 때 사용하는 어노테이션이다.

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) // 런타임에 적용, Reflection으로 접근 가능
@Retention(RetentionPolicy.Class) // JVM 메모리로 로딩할 때 적용
@Retention(RetentionPolicy.Source) // 컴파일할 때 적용

2-2. @Target

어노테이션의 적용 대상을 지정할 때 사용하는 어노테이션이다.
적용 대상의 종류는 ElementType 열거 상수로 정의되어 있다.

ElementType 열거 상수	적용 요소
TPYE	클래스, 인터페이스, 열거 타입
ANNOTATION_TYPE	어노테이션
FIELD	필드
CONSTRUCTOR	생성자
METHOD	메소드
LOCAL_VARIABLE	로컬 변수
PACKAGE	패키지

@Target({ElementType.TYPE, ElementType.FIELD, ElementType.METHOD}) // 적용 대상은 클래스, 필드, 메소드

2-3. @Inherited

부모 클래스의 어노테이션을 자식 클래스가 상속받도록 설정하는 어노테이션이다.

이외에도 같은 어노테이션을 여러 번 적용 가능하도록 설정하는 @Repeatable 어노테이션 등이 있다.

3. Custom Annotation

위의 메타 어노테이션을 사용해서 사용자 정의 어노테이션을 만들 수 있다.

@Target({ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyAnnotation {
        String value() default "myAnnotation";
}