Class

Class 객체 (java.lang.Class)

왜 쓰는지

모든 클래스는 JVM이 로드할 때 Class 객체로 관리됩니다. Class 객체를 통해: - 런타임에 클래스 정보 조회 가능 - 프레임워크가 자동으로 객체 생성 및 의존성 주입 (Spring DI) - 동적으로 메서드 호출, 필드 접근 (Reflection)

핵심: Class는 JVM이 로드한 클래스의 메타정보를 담는 객체입니다. Reflection의 기반이며, 프레임워크의 핵심입니다.

어떻게 쓰는지

Class 객체 얻기

// 1️⃣ .class 리터럴 (컴파일 타임에 알아야 함)
Class<String> stringClass = String.class;

// 2️⃣ getClass() (인스턴스에서)
String str = "hello";
Class<?> clazz = str.getClass();  // String.class

// 3️⃣ Class.forName() (문자열로 동적 로드)
Class<?> clazz = Class.forName("java.lang.String");
Class<?> userClass = Class.forName("com.example.User");  // 전체 경로 필요

메타정보 조회

Class<?> clazz = String.class;

// 클래스 이름
System.out.println(clazz.getName());        // java.lang.String
System.out.println(clazz.getSimpleName());  // String

// 패키지
System.out.println(clazz.getPackage());     // package java.lang

// 상속 구조
Class<?> superclass = clazz.getSuperclass();  // Object
Class<?>[] interfaces = clazz.getInterfaces(); // Comparable, CharSequence, ...

// 생성자, 메서드, 필드
Constructor<?>[] constructors = clazz.getDeclaredConstructors();
Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();

// 어노테이션
Annotation[] annotations = clazz.getDeclaredAnnotations();

// 수정자 (public, final, abstract, ...)
int modifiers = clazz.getModifiers();
System.out.println(Modifier.isPublic(modifiers));  // true/false

Reflection: 동적 메서드 호출

Class<?> clazz = String.class;

// 메서드 찾기
Method lengthMethod = clazz.getDeclaredMethod("length");

// 메서드 호출
String str = "hello";
int result = (int) lengthMethod.invoke(str);
System.out.println(result);  // 5

// 파라미터 있는 메서드
Method substringMethod = clazz.getDeclaredMethod("substring", int.class, int.class);
String substring = (String) substringMethod.invoke(str, 0, 2);
System.out.println(substring);  // "he"

Reflection: 필드 접근

public class User {
    private String name;
    private int age;
}

Class<?> clazz = User.class;

// private 필드 접근
Field nameField = clazz.getDeclaredField("name");
nameField.setAccessible(true);  // 접근 제어 무시

User user = new User();

// 값 읽기
String name = (String) nameField.get(user);

// 값 쓰기
nameField.set(user, "Alice");

객체 동적 생성

Class<?> clazz = Class.forName("com.example.User");

// 생성자 없이 기본 생성자로 생성
User user1 = (User) clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();

// 생성자로 생성
Constructor<?> constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
User user2 = (User) constructor.newInstance("Alice", 25);

언제 쓰는지

상황	선택	이유
프레임워크 (Spring, JPA)	✅ Class	런타임에 클래스 스캔, 객체 생성
테스트 도구 (JUnit, Mockito)	✅ Class	테스트 메서드 자동 발견
JSON/XML 마샬링	✅ Class	필드 자동 매핑
플러그인 시스템	✅ Class	동적 클래스 로드
일반 코드	❌ 타입 안전	컴파일 타임 결정이 낫음

장점

장점	설명
동적 로드	런타임에 클래스 로드 가능
메타정보 조회	클래스 구조를 프로그래밍적으로 분석
프레임워크 기반	Spring DI, JPA 등의 핵심 기술
플러그인 시스템	JAR 추가하면 자동 로드

단점

단점	설명
성능	동적 로드, 메서드 호출이 일반 방식보다 느림
복잡성	Reflection 사용하면 코드 이해 어려움
타입 안전성	컴파일 타임 검사 불가능
캡슐화 파괴	private 접근 가능하므로 보안 위험

특징

1. 클래스 로딩 프로세스

.class 파일
    ↓
ClassLoader (부트스트랩, 확장, 애플리케이션)
    ↓
JVM 메모리의 메타정보 영역 (Method Area)
    ↓
java.lang.Class 객체 생성
    ↓
Reflection으로 접근 가능

2. Class 객체는 싱글톤

Class<?> clazz1 = String.class;
Class<?> clazz2 = String.class;
Class<?> clazz3 = Class.forName("java.lang.String");

System.out.println(clazz1 == clazz2);  // true (같은 객체)
System.out.println(clazz1 == clazz3);  // true (같은 객체)

3. 제네릭과 Class

// 제네릭 정보는 컴파일 후 제거됨 (Type Erasure)
List<String> list = new ArrayList<>();
Class<?> clazz = list.getClass();
System.out.println(clazz);  // java.util.ArrayList (제네릭 정보 없음)

// Type Erasure 이후 런타임 Class 같음
ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>();
ArrayList<Integer> list2 = new ArrayList<>();
System.out.println(list1.getClass() == list2.getClass());  // true

4. isAssignableFrom: 타입 호환성 검사

Class<?> stringClass = String.class;
Class<?> objectClass = Object.class;
Class<?> integerClass = Integer.class;

// String은 Object에 할당 가능?
System.out.println(objectClass.isAssignableFrom(stringClass));  // true

// Integer는 String에 할당 가능?
System.out.println(stringClass.isAssignableFrom(integerClass)); // false

5. Reflection을 사용하는 라이브러리

// Spring의 의존성 주입
@Component
public class UserService {
    @Autowired
    private UserRepository repository;  // 런타임에 주입
}

// Jackson의 JSON 변환
ObjectMapper mapper = new ObjectMapper();
User user = mapper.readValue(json, User.class);  // Class 객체로 타입 결정

// JPA의 엔티티 매핑
@Entity
@Table(name = "users")
public class User {
    @Id
    private Long id;

    @Column(name = "user_name")
    private String name;  // 필드와 컬럼 자동 매핑
}

주의할 점

❌ ClassNotFoundException

try {
    Class<?> clazz = Class.forName("com.example.User");
} catch (ClassNotFoundException e) {
    // 클래스 경로에 없음
}

// 클래스 이름 오타, 패키지명 잘못 입력 주의

❌ Reflection으로 private 접근

// private 메서드/필드에 setAccessible(true)로 접근 가능
Field privateField = clazz.getDeclaredField("secret");
privateField.setAccessible(true);
String value = (String) privateField.get(obj);

// 캡슐화 파괴, 보안 위험!

✅ 필요시 프레임워크에 위임:

// Spring, Jackson 등 검증된 라이브러리 사용

⚠️ 성능 영향

// ❌ 반복문에서 메서드를 매번 탐색
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
    Method method = clazz.getDeclaredMethod("process");
    method.invoke(obj);
}

// ✅ 메서드를 미리 캐싱
Method method = clazz.getDeclaredMethod("process");
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
    method.invoke(obj);
}

⚠️ 타입 안전성 상실

// ❌ 컴파일 타임에 오류 감지 불가능
Method method = clazz.getDeclaredMethod("nonExistent");  // 런타임 NoSuchMethodException
method.invoke(obj, "wrong", "args");  // 런타임 IllegalArgumentException

정리

항목	설명
Class 객체	런타임 클래스 메타정보
얻는 방법	.class, getClass(), Class.forName()
메타정보	필드, 메서드, 생성자, 어노테이션
Reflection	동적으로 메서드/필드 접근
사용처	프레임워크(Spring, JPA), 테스트 도구
주의	성능, 타입 안전성, 보안

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관련 파일: - Reflection — Reflection 상세 - Annotation — 메타데이터