C# 리플렉션(Reflection) 개념 및 활용

C# 리플렉션(Reflection) 개념 및 활용

리플렉션(Reflection)은 C#에서 런타임에 메타데이터를 사용해 형식 정보(Type Information)를 조사하고 조작할 수 있는 강력한 기능입니다. 리플렉션을 사용하면 클래스, 메서드, 필드, 속성, 생성자 등에 대한 정보를 동적으로 조회하고, 런타임에서 객체를 생성하거나 메서드를 호출할 수 있습니다.

리플렉션은 주로 다음과 같은 상황에서 유용합니다:

• 동적 객체 생성과 메서드 호출이 필요할 때
• 플러그인 아키텍처에서 런타임에 새로운 모듈을 로드할 때
• 속성(Attribute) 기반의 프로그래밍에서 메타데이터를 조회할 때
• 단위 테스트에서 비공개 멤버에 접근할 때

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리플렉션의 기본 개념

C#의 리플렉션은 System.Reflection 네임스페이스에서 제공됩니다.
이 네임스페이스를 사용하여 어셈블리, 모듈, 형식(Type), 그리고 그 멤버들(메서드, 필드, 속성 등)에 대한 정보를 조회할 수 있습니다.

주요 클래스:

• Type: 형식에 대한 정보를 제공하는 핵심 클래스입니다.
• MethodInfo: 메서드에 대한 정보를 제공합니다.
• PropertyInfo: 속성에 대한 정보를 제공합니다.
• FieldInfo: 필드에 대한 정보를 제공합니다.

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리플렉션의 활용

1. 런타임에 형식 정보 조회

리플렉션을 사용해 특정 객체나 형식에 대한 정보를 런타임에 동적으로 조회할 수 있습니다.

using System;
using System.Reflection;

public class SampleClass
{
    public int Number { get; set; }
    public void PrintMessage(string message)
    {
        Console.WriteLine(message);
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        Type type = typeof(SampleClass);

        Console.WriteLine($"Class Name: {type.Name}");
        
        foreach (var prop in type.GetProperties())
        {
            Console.WriteLine($"Property: {prop.Name}, Type: {prop.PropertyType}");
        }
        
        foreach (var method in type.GetMethods())
        {
            Console.WriteLine($"Method: {method.Name}");
        }
    }
}

위 코드에서 typeof(SampleClass)를 통해 SampleClass의 형식 정보를 가져오고, 속성(Property)과 메서드(Method) 목록을 조회합니다.

2. 동적 객체 생성

리플렉션을 이용해 런타임에 객체를 동적으로 생성할 수 있습니다.

Type type = typeof(SampleClass);

// 매개변수 없는 생성자를 사용해 객체 생성
object instance = Activator.CreateInstance(type);

// 속성에 값을 설정
PropertyInfo prop = type.GetProperty("Number");
prop.SetValue(instance, 42);

// 메서드 호출
MethodInfo method = type.GetMethod("PrintMessage");
method.Invoke(instance, new object[] { "Hello, Reflection!" });

Activator.CreateInstance를 사용해 SampleClass의 인스턴스를 런타임에 생성하고, 리플렉션으로 속성 값을 설정하거나 메서드를 호출할 수 있습니다.

3. 비공개 멤버 접근

리플렉션을 사용하면 비공개 멤버에도 접근할 수 있습니다. 이는 주로 단위 테스트나 특정 상황에서 필요한 경우 유용하게 사용됩니다.

class PrivateClass
{
    private string secret = "Hidden Message";
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        Type type = typeof(PrivateClass);
        object instance = Activator.CreateInstance(type);
        
        FieldInfo field = type.GetField("secret", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);
        string secretValue = (string)field.GetValue(instance);
        
        Console.WriteLine($"Secret: {secretValue}");
    }
}

BindingFlags.NonPublic을 사용하여 비공개 필드인 secret에 접근하여 값을 가져옵니다.

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리플렉션의 장점과 단점

장점:

• 동적 프로그래밍: 런타임에 타입을 조회하고 객체를 동적으로 생성하거나 메서드를 호출할 수 있습니다.
• 확장성: 동적으로 모듈을 로드하거나 플러그인 아키텍처를 구축할 수 있어, 애플리케이션의 확장성이 높아집니다.
• 테스트 편의성: 비공개 멤버에 접근할 수 있어, 단위 테스트에서 활용도가 높습니다.

단점:

• 성능 저하: 리플렉션은 런타임에 동적으로 수행되므로 일반적인 메서드 호출보다 성능이 느립니다.
• 유지보수 어려움: 코드의 가독성과 유지보수성이 떨어질 수 있으며, 잘못 사용하면 런타임 오류가 발생할 가능성이 높습니다.

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리플렉션 활용 사례

1. 플러그인 아키텍처

리플렉션은 플러그인 시스템을 구축하는 데 자주 사용됩니다.
플러그인 DLL을 런타임에 로드하고, 그 안에 있는 특정 인터페이스를 구현한 클래스를 찾아 동적으로 객체를 생성하는 방식입니다.

Assembly pluginAssembly = Assembly.LoadFrom("Plugin.dll");
Type pluginType = pluginAssembly.GetType("PluginNamespace.PluginClass");
object pluginInstance = Activator.CreateInstance(pluginType);

// 인터페이스를 구현했는지 확인하고 메서드 호출
if (pluginInstance is IPlugin plugin)
{
    plugin.Execute();
}

2. 속성(Attribute) 기반 프로그래밍

리플렉션을 사용해 클래스나 메서드에 정의된 속성(Attribute)을 조회하고, 이를 기반으로 동적인 동작을 구현할 수 있습니다.

[AttributeUsage(AttributeTargets.Method)]
public class CustomAttribute : Attribute
{
    public string Description { get; }
    public CustomAttribute(string description) => Description = description;
}

public class SampleClass
{
    [Custom("This is a custom method.")]
    public void CustomMethod() { }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        MethodInfo method = typeof(SampleClass).GetMethod("CustomMethod");
        CustomAttribute attr = (CustomAttribute)method.GetCustomAttribute(typeof(CustomAttribute));
        
        Console.WriteLine($"Method: {method.Name}, Description: {attr.Description}");
    }
}

위 코드에서는 CustomAttribute를 사용해 메서드에 추가적인 설명을 붙이고, 리플렉션을 통해 해당 정보를 런타임에 조회할 수 있습니다.

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리플렉션은 C#에서 런타임에 타입 정보를 조회하고 동적으로 조작할 수 있는 매우 강력한 도구입니다.
동적 객체 생성, 비공개 멤버 접근, 플러그인 아키텍처 구현 등 다양한 상황에서 유용하게 사용됩니다.
하지만 성능에 영향을 미칠 수 있기 때문에, 필요한 상황에 맞게 적절히 활용하는 것이 중요합니다.