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.Net中各種不同的對象創建方式的速度差異(三)

編輯:ASP技巧

從前面的文章,我們發現以下兩點有趣的東西:

 

使用System.Activator的非泛型方法比使用泛型方法快很多(超過200%)
使用泛型約束和new關鍵字創建的速度幾乎和System.Activator的泛型方法的一樣


在這篇文章裡,我將會這兩個問題做一個進一步的探究,我使用的工具就是鼎鼎大名的.Net反編譯工具:Reflector,歡迎讀者跟我一起探討造成這個現象的原因。

第一段 從System.Activator.CreateInstance(Type)開始

我們先用Reflector打開.Net Framework 3.5中的mscorlib.dll,看看這裡面,微軟是怎麼實現的。

首先看看System.Activator.CreateInstance(Type),它直接調用了System.Activator.CreateInstance(Type, Boolean),代碼如下

1 public static object CreateInstance(Type type)
2 {
3     return CreateInstance(type, false);
4 }


那麼這個CreateInstance(Type, Boolean)的實現,是這樣的:

1 public static object CreateInstance(Type type, bool nonPublic)
2 {
3     if (type == null)
4     {
5         throw new ArgumentNullException("type");
6     }
7     RuntimeType underlyingSystemType = type.UnderlyingSystemType as RuntimeType;
8     if (underlyingSystemType == null)
9     {
10         throw new ArgumentException(Environment.GetResourceString("Arg_MustBeType"), "type");
11     }
12     return underlyingSystemType.CreateInstanceImpl(!nonPublic);
13 }
14


將這段代碼簡化一下,就是:

1 public static object CreateInstance(Type type, bool nonPublic)
2 {
3     RuntimeType underlyingSystemType = type.UnderlyingSystemType as RuntimeType;
4     return underlyingSystemType.CreateInstanceImpl(!nonPublic);
5 }
6


在RuntimeType的CreateInstanceImpl(bool isPublic)中,直接調用了CreateInstanceImpl(bool isPublic, bool skipVisibilityCheck, bool fillCache),這個函數的實現非常有意思,我先把代碼貼出來:

1 internal object CreateInstanceImpl(bool publicOnly, bool skipVisibilityChecks, bool fillCache)
2 {
3     RuntimeTypeHandle typeHandle = this.TypeHandle;
4     ActivatorCache cache = s_ActivatorCache;
5     if (cache != null)
6     {
7         ActivatorCacheEntry entry = cache.GetEntry(this);
8         if (entry != null)
9         {
10             if ((publicOnly && (entry.m_ctor != null)) && ((entry.m_hCtorMethodHandle.GetAttributes() & MethodAttributes.MemberAccessMask) != MethodAttributes.Public))
11             {
12                 throw new MissingMethodException(Environment.GetResourceString("Arg_NoDefCTor"));
13             }
14             object obj2 = typeHandle.Allocate();
15             if (entry.m_ctor != null)
16             {
17                 if (!skipVisibilityChecks && entry.m_bNeedSecurityCheck)
18                 {
19                     MethoDBase.PerformSecurityCheck(obj2, entry.m_hCtorMethodHandle, this.TypeHandle.Value, 0x10000000);
20                 }
21                 try
22                 {
23                     entry.m_ctor(obj2);
24                 }
25                 catch (Exception exception)
26                 {
27                     throw new TargetInvocationException(exception);
28                 }
29             }
30             return obj2;
31         }
32     }
33     return this.CreateInstanceSlow(publicOnly, fillCache);
34 }
35


看起來非常復雜,其實他的實現也也就實現了一個緩存機制:

 

    檢查緩存中是否存在這個構造器的委托,如果有,就調用自己的typeHandler的Allocate()方法分配內存,然後調用構造器的委托初始化對象
    如果沒有緩存,就調用CreateInstanceSlow(bool isPublic, bool fillCache)創建對象,並填充緩存


好吧繼續再看看這個CreateInstanceSlow裡面干了什麼事情。

照例先貼代碼吧:

1 PRivate object CreateInstanceSlow(bool publicOnly, bool fillCache)
2 {
3     RuntimeMethodHandle emptyHandle = RuntimeMethodHandle.EmptyHandle;
4     bool bNeedSecurityCheck = true;
5     bool canBeCached = false;
6     bool noCheck = false;
7     this.CreateInstanceCheckThis();
8     if (!fillCache)
9     {
10         noCheck = true;
11     }
12     object obj2 = RuntimeTypeHandle.CreateInstance(this, publicOnly, noCheck, ref canBeCached, ref emptyHandle, ref bNeedSecurityCheck);
13     if (canBeCached && fillCache)
14     {
15         ActivatorCache cache = s_ActivatorCache;
16         if (cache == null)
17         {
18             cache = new ActivatorCache();
19             Thread.MemoryBarrIEr();
20             s_ActivatorCache = cache;
21         }
22         ActivatorCacheEntry ace = new ActivatorCacheEntry(this, emptyHandle, bNeedSecurityCheck);
23         Thread.MemoryBarrIEr();
24         cache.SetEntry(ace);
25     }
26     return obj2;
27 }
28


這個函數寫的很復雜,其實實現的東西很簡單,其一是調用RuntimeTypeHandler.CreateInstance方法創建對象,然後再填充緩存,以加快下次創建對象的速度。

好了,我們現在已經非常接近事實的真相了。讓我們從另外一個角度出發,看看CreateInstance<T>()干了什麼事情。

第二段 從System.Activator.CreateInstance<T>()開始

這裡,我們先看看他的實現:

1 public static T CreateInstance<T>()
2 {
3     bool bNeedSecurityCheck = true;
4     bool canBeCached = false;
5     RuntimeMethodHandle emptyHandle = RuntimeMethodHandle.EmptyHandle;
6     return (T) RuntimeTypeHandle.CreateInstance(typeof(T) as RuntimeType, true, true, ref canBeCached, ref emptyHandle, ref bNeedSecurityCheck);
7 }
8


我們忽然就看到了我們熟悉的身影:RuntimeTypeHandler.CreateInstance方法,終於殊途同歸啊。。。

也就是說,System.Activator.CreateInstance<T>()相當於調用了CreateInstanceSlow方法(但是沒有緩存機制),這應該就是CreateInstance<T>比CreateInstance(Type)慢的主要原因,我們回顧一下這兩個方法的時間消耗:

System.Activator.CreateInstance(Type):

 

緩存機制時間消耗
RuntimeTypeHandler.Allocate()內存分配的時間消耗
調用構造器委托初始化數據的時間消耗


這裡不考慮緩存失敗,調用CreateInstanceSlow的情況,因為這個只會發生一次。

System.Activator.CreateInstance(Type):

 

調用RuntimeTypeHandler.CreateInstance的時間消耗

 

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