浅谈.NET反射机制的性能优化附实例下载

2024-07-10 13:24:06

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供稿：网友

可能大家谈到反射面部肌肉都开始抽搐了吧！因为在托管语言里面，最臭名昭著的就是反射！它的性能实在是太低了，甚至在很多时候让我们无法忍受。不过不用那么纠结了，老陈今天就来分享一下如何来优化反射！

概述
本文涉及到的反射优化的途径有如下两种：

通过Delegate.CreateDelegate()创建委托进行优化
通过.NET4的动态运行时进行优化
如果您还知道其他更加有效的优化途径，请不吝赐教！

准备工作
今天我们总计要对比五种不同的调用对象成员的方式，也算是一种性能测评。

在开始之前，我们首先定义一个简单的对象和一个方法，以供测试之用：

复制代码代码如下:

namespace ReflectionOptimization
{
public sealed class TestObject
{
public int Add(int a, int b)
{
// 简单演示
return a + b;
}
}
}

这个类非常简单，只提供了一个方法，这个方法返回两个整形的和。接下来我们看看执行时间测量的代码，很简单，想必您已经驾轻就熟了：

复制代码代码如下:

private static double _Run(string description, Action<int, int> action, int a, int b)
{
if (action == null) throw new ArgumentNullException("action");

// 启动计时器
var stopwatch = Stopwatch.StartNew();

// 运行要测量的代码
action(a, b);

// 终止计时
stopwatch.Stop();

// 输出结果
Console.WriteLine("{0}: {1}", description, stopwatch.Elapsed.TotalMilliseconds.ToString(CultureInfo.InvariantCulture));

// 返回执行时间
return stopwatch.Elapsed.TotalMilliseconds;
}

以上测量时间的方法返回了执行时间，因为我们要在后面用到这个值，在执行多次之后取个平均值，以求测试的公平性、权威性。

编码实现
首先我们来看看原生反射的实现：

复制代码代码如下:

var obj = new TestObject();
var add = obj.GetType().GetMethod("Add");

for (var i = 0; i < _TIMES; i++) add.Invoke(obj, new object[] {a, b});

然后我们看看.NET4动态编程的实现：

复制代码代码如下:

dynamic obj = new TestObject();

// 有木有发现这个代码超级简单？
for (var i = 0; i < _TIMES; i++) obj.Add(a, b);

最后我们看看如何使用委托来优化反射：

复制代码代码如下:

// 委托
public delegate int AddMethod(int a, int b);

// 实现
var obj = new TestObject();
var objType = obj.GetType();
var add = objType.GetMethod("Add");
var d = (AddMethod)Delegate.CreateDelegate(typeof(AddMethod), obj, add);

for (var i = 0; i < _TIMES; i++) d(a, b);

上面的代码看起来多了几行，而且还需要自定义一个委托，写起来挺麻烦的。因此我们的测试代码里面还实现了另外一种形式，其实它也是委托：

var d = (Func<TestObject, int, int, int>)Delegate.CreateDelegate(typeof(Func<TestObject, int, int, int>), add);

测试总结
我们首先在Debug模式下将整个测试代码运行5遍，然后分别记录平均值，然后再到Release模式下重复该测试。

测试的过程不再阐述，测试结果整理如下：

Debug模式：

调用方式第一次第二次第三次第四次第五次

Generic Call1.0224251.0128850.9907751.0209501.046880

Reflection147.489220146.012010142.690080139.189335141.663475

dynamic9.6458509.9799659.3072359.5326659.730030

Func1.2018601.2148001.1702151.1892801.239485

Delegate1.0622151.0616351.0675101.0471801.075190

Release模式：

调用方式第一次第二次第三次第四次第五次

Generic Call0.7456000.7413650.7221450.7326300.725645

Reflection141.778260142.855410142.346095139.649990138.541285

dynamic9.63146010.3418509.2842309.4575809.060470