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