C#中使用反射的使用實現和性能分析

最近在研究一個可配置系統的框架，在代碼中大量使用了反射的方法，雖然借鑒到其他的語言，如Java中反射性能都比較差，但是想到C#既然是一種強類型的語言，對於AppDomain中的類的調用應該性能不會差很多。

今天在mvp站點上看到有人說反射的性能很差，要避免使用，就寫了一個簡單的例子測試了一下

測試類如下：

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; }
}
}

首先我們對於對象的構造進行測試

測試代碼如下

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();
}

測試結果直接調用的時間為16ms左右，而反射調用的則始終維持在5s 520ms左右，直接效率比較接近350倍。

對於這個測試，很有趣的一點是：

如果將test2中的Type theTest = Type.GetType("ReflectionTest.Test.CTester");

移到循環之外，則相應的運行時間下降為1s 332 ms , 效率相差為20倍左右。

接下來我們對成員函數調用進行了測試：

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();
}

這個例子僅僅使用了invoke member進行測試

初步得到的數據如下：

test1 : 10 ms

test2: 2m 53ms

多次測試，得到的數據有輕微的波動，但是基本上的比例維持在1：250左右

對於靜態方法調用

結果為5ms - 3m 164ms

用ILDASM查看聲稱的IL代碼，發現除了函數調用外，聲稱的代碼基本一致，可見性能的差別是由

callvirt instance object [mscorlib]System.Type::InvokeMember(string,

valuetype [mscorlib]System.Reflection.BindingFlags,

class [mscorlib]System.Reflection.Binder,

object,

object[])

導致的，也就是反射引起的性能損失。

雖然只用invokemember嘗試了一些簡單的反射，但是很顯然的，反射得消耗是非常大的。