園子里和這個話題的相關文章比較多，本文是舊話重提，外加個小的總結。主要因為近期看到很多同事、朋友都已經使用 VS2012 進行 .NET 4.5 開發了，卻還在大量使用反射，不知道用新的方式。或有所了解，但又害怕性能不好不敢大膽去用。

本文以如下類為例：

public class MyMath {
public int Add(int a, int b){
return a + b;} }

替代反射的幾種方式

倒序說吧，從最先進最簡單的開始。

1. dynamic 調用

.NET 4 引入了 dynamic 類型，可以使用如下方式來完成對 MyMath.Add 方法的動態調用：

dynamic math = new MyMath();int result = math.Add(1, 2);

非常簡單，效率也不錯，可以看后面的性能對比測試結果。

但有一點要注意， dynamic 遵守 .NET 的訪問級別限定，會對成員進行可見性檢查。也就是說，只能 dynamic 調用 public 成員；當然，如果是同一程序集內部，internal 成員也是可以訪問的。

2. Expression Tree 編譯調用

Expression Tree 是 .NET 3.5 引入的。簡單地，我們可以使用 lambda 構建一顆 Expression Tree：

var math = new MyMath(); Expression<Func<int, int, int>> add = (a, b) => math.Add(a, b);

這種方法適合手工編碼構建，還有另外一種方式可以動態構建：

var add = typeof(MyMath).GetMethod("Add");
var math = Expression.Parameter(typeof(MyMath));
var a = Expression.Parameter(typeof(int), "a");
var b = Expression.Parameter(typeof(int), "b");
var body = Expression.Call(myMath, add, a, b);
var lambda = Expression.Lambda<Func<MyMath, int, int, int>>(body, math, a, b);

兩種方式構建出的 Tree 是相同的。

話歸正題，構建出表達式樹后，調用其?Compile?方法便可編譯成一個委托，如下代碼第 3 行：

var math = new MyMath(); Expression<Func<int, int, int>> addExpTree = (a, b) => math.Add(a, b); // ExressionTree
Func<int, int, int> add = addExpTree.Compile(); // ?編譯成委托
var result = add(1, 2); // 相加，結果為3

與 dynamic 調用方法同，Expression Tree 編譯出的委托方法也遵守 .NET 的訪問級別限定，會對成員進行可見性檢查，不能訪問私有成員。

3. 反射發出調用

這里只介紹反射發出的一項技術?DynamicMethod，.NET 2.0 新增此類。

使用?DynamicMethod?類在運行時定義輕量全局方法，然后使用委托執行這些方法。

針對 MyMath.Add 方法，調用比前面兩種方式復雜些：

var addMethod = typeof(MyMath).GetMethod("Add");
var dynamicMethod = new DynamicMethod("", typeof(int), new[] { typeof(MyMath), typeof(int), typeof(int) });
//
var il = dynamicMethod.GetILGenerator(); il.Emit(OpCodes.Ldarg_0); il.Emit(OpCodes.Ldarg_1); il.Emit(OpCodes.Ldarg_2); il.Emit(OpCodes.Callvirt, addMethod); il.Emit(OpCodes.Ret);//var add = (Func<MyMath, int, int, int>)dynamicMethod.CreateDelegate(typeof(Func<MyMath, int, int, int>));//var math = new MyMath();var result = add(math, 1, 2);

從第 5 行起，使用幾個 IL 匯編指令，簡單一說：

• 第 5 行，OpCodes.Ldarg_0 是將索引為 0 的參數值推送到堆棧上，Ldarg_1、Ldarg_2 以此類推；

• 第 6 行，OpCodes.Callvirt 是調用對象的（后期綁定）方法，并且將返回值推送到計算堆棧上；

• 第 9 行，OpCodes.Ret 表達從當前方法返回，并將返回值（如果存在）從調用方的計算堆棧推送到被調用方的計算堆棧上。

反射發出是在匯編級別的，很底層，也就意味著效率更高、威力更強大。反射發出能繞過跳過 JIT 可見性檢查，訪問 private 成員（對于 DynamicMethod 類，請查看：DynamicMethod 構造函數 (String, Type, Type[], Boolean)）。

下面是幾種方法的性能測試。

性能對比測試

這里對直接、反射發出、dynamic 、表達式樹編譯、反射五種調用方式進行性能對比測試。

測試結果

先給出測試的結果：

從上圖中可以看出：

• 直接調用性能最佳；

• 反射發出和表達式樹兩種方式性能相當，速度接近直接調用；

• dynamic 性能居中，也不錯；

• 反射方式性能最差。

另外說明兩點：

本次測試僅針對 MyMath.Add 方法，其參數和返回值都是值類型，反射調用時存在大量裝箱、拆箱。如果測試方法的參數和返回值都是引用類型，反射方式與其它方式間的差距會小些。

從上圖可以看出這幾次方式性能差別較大，但此結果是重復 100 萬次的情況下得出的。考慮單次調用，反射只比直接調用慢 381 納秒。如果你的代碼不是位于循環的中心或是系統的瓶頸，調用次數不多，性能差異可以完全忽略。

測試代碼

以下是測試用代碼，僅參考：

using System;
using System.Linq.Expressions;
using System.Reflection.Emit;

public class MyMath
{
public int Add(int a, int b) { return a + b; } }
class Program {
static void Main(string[] args) {
int result;
var math = new MyMath();
var count = 1000000;Console.WriteLine("數據量：" + count);Console.WriteLine("-----------------------------r\n");
using (Profiler.Step("循環：{0} ms")) {
for (int i = 0; i < count; i++)result = 1;}
using (Profiler.Step("直接調用 ：{0} ms")) {
for (int i = 0; i < count; i++)result = math.Add(i, i);}
using (Profiler.Step("反射發出：{0} ms")) {
var emitAdd = BuildEmitAddFunc();
for (int i = 0; i < count; i++)result = emitAdd(math, i, i);}
using (Profiler.Step("表達式樹：{0} ms")) {
var expressionAdd = BuildExpressionAddFunc(); for (int i = 0; i < count; i++)result = expressionAdd(math, i, i);}
using (Profiler.Step("dynamic 調用：{0} ms")) {
dynamic d = math;
for (int i = 0; i < count; i++)result = d.Add(i, i);}
using (Profiler.Step("反射調用：{0} ms")) {
var add = typeof(MyMath).GetMethod("Add");
for (int i = 0; i < count; i++)result = (int)add.Invoke(math, new object[] { i, i });}Console.WriteLine("\r\n\r\n測試完成，任意鍵退出...");Console.ReadKey();}
static Func<MyMath, int, int, int> BuildExpressionAddFunc()
{
var add = typeof(MyMath).GetMethod("Add");
var math = Expression.Parameter(typeof(MyMath));
var a = Expression.Parameter(typeof(int), "a");
var b = Expression.Parameter(typeof(int), "b");
var body = Expression.Call(math, add, a, b);
var lambda = Expression.Lambda<Func<MyMath, int, int, int>>(body, math, a, b);
return lambda.Compile();}
static Func<MyMath, int, int, int> BuildEmitAddFunc() {
var add = typeof(MyMath).GetMethod("Add");
var dynamicMethod = new DynamicMethod("", typeof(int), new[] { typeof(MyMath), typeof(int), typeof(int) });
var il = dynamicMethod.GetILGenerator();il.Emit(OpCodes.Ldarg_0);il.Emit(OpCodes.Ldarg_1);il.Emit(OpCodes.Ldarg_2);il.Emit(OpCodes.Callvirt, add);il.Emit(OpCodes.Ret);
return (Func<MyMath, int, int, int>)dynamicMethod.CreateDelegate(typeof(Func<MyMath, int, int, int>));} }

Profiler 是我寫的一個類，用于簡化測試：

using System;
using System.Diagnostics;

public class Profiler : IDisposable {

private Stopwatch watch;
private string message;

private Profiler(string message) {
this.watch = new Stopwatch();
this.watch.Start();
this.message = message;}

public void Dispose() {watch.Stop();Console.WriteLine(message, watch.ElapsedMilliseconds);Console.WriteLine();}

public static IDisposable Step(string message) {
return new Profiler(message);}

public static T Inline<T>(string message, Func<T> func) {
using (new Profiler(message))
return func();} }

總結

綜上所述，我們可以使用 .NET 2.0 的 DynamicMethod，.NET 3.5 引入的 Expression Tree、.NET 4 新增的 dynamic 來替換反射調用，帶來更好的性能。

希望本文對大家有所幫助，也希望整天忙于項目、疲于工作的朋友抽點時間學習下 .NET Framework 的一些“新”

原文地址：http://www.cnblogs.com/ldp615/archive/2013/03/31/2991304.html

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的替代反射调用的几种方式及性能测试的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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