C#中使用反射的性能分析

2024-07-21 02:19:06

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供稿：网友

最近在研究一个可配置系统的框架，在代码中大量使用了反射的方法，虽然借鉴到其他的语言，如java中反射性能都比较差，但是想到c#既然是一种强类型的语言，对于appdomain中的类的调用应该性能不会差很多。
今天在mvp站点上看到有人说反射的性能很差，要避免使用，就写了一个简单的例子测试了一下
测试类如下：
namespace reflectiontest.test
{
public class ctester
{
public ctester()
{
a = 10;
}

public void test1()
{
a = (a - 0.0001) * 1.0001;
}
private double a;
public double geta() { return a; }
}
}
首先我们对于对象的构造进行测试
测试代码如下
private void test1()
{
label1.text = "";
label3.text = "";
datetime now = datetime.now;

for (int i = 0; i < 1000; i++)
{
for (int j = 0; j < 100; j++)
{

ctester atest = new ctester();
}
}

timespan spand = datetime.now - now;
label1.text = "time past " + spand.tostring();
}

private void test2()
{
label2.text = "";
label4.text = "";
datetime now = datetime.now;

for (int i = 0; i < 1000; i++)
{
for (int j = 0; j < 100; j++)
{
type thetest = type.gettype("reflectiontest.test.ctester");
object theobj = thetest.invokemember(null, bindingflags.createinstance
, null, null, null);
}
}

timespan spand = datetime.now - now;
label2.text = "time past " + spand.tostring();
}
测试结果直接调用的时间为16ms左右，而反射调用的则始终维持在5s 520ms左右，直接效率比较接近350倍。
对于这个测试，很有趣的一点是：
如果将test2中的type thetest = type.gettype("reflectiontest.test.ctester");
移到循环之外，则相应的运行时间下降为1s 332 ms , 效率相差为20倍左右。

接下来我们对成员函数调用进行了测试：

test1:

private void button1_click(object sender, eventargs e)
{
datetime now = datetime.now;

ctester atest = new ctester();
for (int i = 0; i < 1000; i++)
{
for (int j = 0; j < 100; j++)
{

atest.test1();
}
}

timespan spand = datetime.now - now;
label1.text = "time past " + spand.tostring();
label3.text = "value is now " + atest.geta();
}

test2:

private void button2_click(object sender, eventargs e)
{
datetime now = datetime.now;

type thetest = type.gettype("reflectiontest.test.ctester");
object theobj = thetest.invokemember(null, bindingflags.createinstance
, null, null, null);

for (int i = 0; i < 1000; i++)
{
for (int j = 0; j < 100; j++)
{

thetest.invokemember("test1", bindingflags.invokemethod, null, theobj, new object[0]);
}
}
ctester thewar = theobj as ctester;

timespan spand = datetime.now - now;
label2.text = "time past " + spand.tostring();
label4.text = "value is now " + thewar.geta();
}

这个例子仅仅使用了invoke member进行测试
初步得到的数据如下：
test1 : 10 ms
test2: 2m 53ms

多次测试，得到的数据有轻微的波动，但是基本上的比例维持在1：250左右

对于静态方法调用
结果为5ms - 3m 164ms

用ildasm查看声称的il代码，发现除了函数调用外，声称的代码基本一致，可见性能的差别是由
callvirt instance object [mscorlib]system.type::invokemember(string,
valuetype [mscorlib]system.reflection.bindingflags,
class [mscorlib]system.reflection.binder,
object,
object[])
导致的，也就是反射引起的性能损失。

虽然只用invokemember尝试了一些简单的反射，但是很显然的，反射得消耗是非常大的。

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