Java Byte code 생성을 이용하여, Reflection 대체하기

아주 유명한 iBatis 같은 것도, 처음에는 Reflection을 통해 클래스의 동적 생성,  필드 값 설정 등을 실행했다가, 성능때문에 Java Byte Code 를 동적으로 생성하게 하여, 생성된 코드를 동적으로 실행하도록 변환했던것으로 기억합니다.

.NET 에서도 Reflection 의 성능때문에 Dynamic Method 라는 기법을 이용하여 동적으로 ILCode 를 생성하고,  그것을 실행하면 기존 Reflection 보다 4~100배 이상으로 빨라집니다.

이런 좋은 기능이 있는데, 안쓰면 바보겠죠? Java로 넘어 온 후, 실제 이런 기능의 필요성을 많이 못 느낄 정도로 iBatis 나 Hibernate 만을 사용했지만, 점점 JDBC 로우 레벨로 내려가다 보니,  꼭 필요하게 되는군요...

예를들어 객체 정보를 Map 으로 표현하고, Map으로 표현된 정보를 다른 객체 정보에 설정하려고 하는 기능 ( Mapper ) 는 상당히 많이 사용되기도 합니다. Model Mapper 라는 훌륭한 라이브러리가 있지만,  모든 것을 다 제공하는 게 아니고, 변형해서 쓰고자 하는 경우가 있어, 찾아 봤습니다.

여러가지 라이브러리가 있었지만, 작고 심플한 라이브러리를 찾다가 reflectasm 이란 놈을 발견했습니다. 

소스를 보니 제가 원하는 딱 그 것이였습니다. byte code generation 을 통해 성능을 향상시킨다^^ 캬... Good 

라이브러리를 가지고, 기존 .NET 코드와 유사하게 골격을 갖춰 봤습니다.

DynamicAccessor 라고 수형정보만 제공하면, 객체의 생성,  필드 정보 조회/수정, 메소드 실행 등을 할 수 있습니다.

	/**
	* 동적으로 객체의 속성, 메소드에 접근할 수 있는 접근자입니다.
	* User: sunghyouk.bae@gmail.com
	* Date: 13. 1. 21
	*/
	@Slf4j
	public class DynamicAccessor<T> {
	private final Class<T> targetType;
	private final ConstructorAccess<T> ctorAccessor;
	private final FieldAccess fieldAccessor;
	private final MethodAccess methodAccessor;
	private final List<String> fieldNames;
	private final List<String> methodNames;
	public DynamicAccessor(Class<T> targetType) {
	Guard.shouldNotBeNull(targetType, "targetType");
	if (log.isDebugEnabled())
	log.debug("");
	this.targetType = targetType;
	this.ctorAccessor = ConstructorAccess.get(this.targetType);
	this.fieldAccessor = FieldAccess.get(this.targetType);
	this.methodAccessor = MethodAccess.get(this.targetType);
	this.fieldNames = Lists.newArrayList(fieldAccessor.getFieldNames());
	this.methodNames = Lists.newArrayList(methodAccessor.getMethodNames());
	}
	@SuppressWarnings("unchecked")
	public <T> T newInstance() {
	return (T) ctorAccessor.newInstance();
	}
	@SuppressWarnings("unchecked")
	public <T> T newInstance(Object enclosingInstance) {
	return (T) ctorAccessor.newInstance(enclosingInstance);
	}
	public String[] getFieldNames() {
	return fieldAccessor.getFieldNames();
	}
	public String[] getMethodNames() {
	return methodAccessor.getMethodNames();
	}
	public Object getField(Object instance, String fieldName) {
	return fieldAccessor.get(instance, fieldName);
	}
	public void setField(Object instance, String fieldName, Object nv) {
	fieldAccessor.set(instance, fieldName, nv);
	}
	public void setFieldBoolean(Object instance, String fieldName, boolean nv) {
	fieldAccessor.setBoolean(instance, fieldAccessor.getIndex(fieldName), nv);
	}
	public void setFieldByte(Object instance, String fieldName, byte nv) {
	fieldAccessor.setByte(instance, fieldAccessor.getIndex(fieldName), nv);
	}
	public void setFieldChar(Object instance, String fieldName, char nv) {
	fieldAccessor.setChar(instance, fieldAccessor.getIndex(fieldName), nv);
	}
	public void setFieldDouble(Object instance, String fieldName, double nv) {
	fieldAccessor.setDouble(instance, fieldAccessor.getIndex(fieldName), nv);
	}
	public void setFieldFloat(Object instance, String fieldName, float nv) {
	fieldAccessor.setFloat(instance, fieldAccessor.getIndex(fieldName), nv);
	}
	public void setFieldInt(Object instance, String fieldName, int nv) {
	fieldAccessor.setInt(instance, fieldAccessor.getIndex(fieldName), nv);
	}
	public void setFieldLong(Object instance, String fieldName, long nv) {
	fieldAccessor.setLong(instance, fieldAccessor.getIndex(fieldName), nv);
	}
	public void setFieldShort(Object instance, String fieldName, short nv) {
	fieldAccessor.setShort(instance, fieldAccessor.getIndex(fieldName), nv);
	}
	public Object getProperty(Object instance, String fieldName) {
	String methodName =
	(methodNames.contains(fieldName)) ? fieldName : "get" + getPropertyName(fieldName);
	return invoke(instance, methodName);
	}
	public void setProperty(Object instance, String fieldName, Object nv) {
	String methodName =
	(methodNames.contains(fieldName)) ? fieldName : "set" + getPropertyName(fieldName);
	invoke(instance, methodName, nv);
	}
	public Object invoke(Object instance, String methodName, Object... args) {
	return methodAccessor.invoke(instance, methodName, args);
	}
	private static final String getPropertyName(String filedName) {
	return filedName.substring(0, 1).toUpperCase() + filedName.substring(1);
	}
	}

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동적으로 특정 수형의 속성이나 메소드 실행하는 것은 환경설정이나 사용자 매크로 등을 파싱하여 실제 클래스를 수행하게 할 때 아주 유용합니다.

다음 코드는 DynamicAccessor 를 생성해주는 Factory입니다. 굳이 factory를 만든 이유는 DynamicAccessor 생성 비용이 일반 클래스의 생성 비용에 비하여 상당한 비용이 들어가므로, Cache 를 이용하여, 재활용하자는 의미가 큽니다.  Cache는 google guava의 LoadingCache 를 사용한 이유는  Cache 자체적으로 항목들을 관리할 수 있어, 코드량 및 실수가 적어지는 것이 장점입니다.

	/**
	* {@link DynamicAccessor} 의 생성자입니다.
	* User: sunghyouk.bae@gmail.com
	* Date: 13. 1. 21
	*/
	@Slf4j
	public class DynamicAccessorFactory {
	private static final CacheLoader<Class<?>, DynamicAccessor> loader;
	private static final LoadingCache<Class<?>, DynamicAccessor> cache;
	static {
	loader = new CacheLoader<Class<?>, DynamicAccessor>() {
	@Override
	@SuppressWarnings("unchecked")
	public DynamicAccessor<?> load(Class<?> type) throws Exception {
	return new DynamicAccessor(type);
	}
	};
	cache = CacheBuilder.newBuilder().build(loader);
	}
	@SuppressWarnings("unchecked")
	public static <T> DynamicAccessor<T> create(Class<T> targetType) {
	try {
	return (DynamicAccessor<T>) cache.get(targetType);
	} catch (ExecutionException e) {
	if (log.isErrorEnabled())
	log.error("DynamicAccessor 를 생성하는데 실패했습니다. targetType=" + targetType.getName(), e);
	return null;
	}
	}
	public static void clear() {
	synchronized (cache) {
	cache.cleanUp();
	}
	}
	}

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마지막으로 DynamicAccessor 를 테스트하는 코드입니다. (reflectasm 에 성능 측정 코드가 있어 굳이 만들지 않았습니다)

	@Slf4j
	public class DynamicAccessorTest {
	@lombok.Getter
	@lombok.Setter
	static class User {
	private String email;
	private Double age;
	public User() {}
	public void includeAge(int delta) {
	age += delta;
	}
	}
	@Test
	public void dynamicInstancing() {
	DynamicAccessor<User> userAccessor = DynamicAccessorFactory.create(User.class);
	Assert.assertNotNull(userAccessor);
	Object user = userAccessor.newInstance();
	userAccessor.setProperty(user, "email", "sunghyouk.bae@gmail.com");
	userAccessor.setProperty(user, "age", 110.0);
	Assert.assertEquals("sunghyouk.bae@gmail.com", userAccessor.getProperty(user, "email"));
	Assert.assertEquals(110.0, userAccessor.getProperty(user, "age"));
	}
	}

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