.NET Core/Framework 创建委托以大幅度提高反射调用的性能
都知道反射傷性能,但不得不反射的時(shí)候又怎么辦呢?當(dāng)真的被問題逼迫的時(shí)候還是能找到解決辦法的。
為反射得到的方法創(chuàng)建一個(gè)委托,此后調(diào)用此委托將能夠提高近乎直接調(diào)用方法本身的性能。(當(dāng)然?Emit?也能夠幫助我們顯著提升性能,不過直接得到可以調(diào)用的委托不是更加方便嗎?)
性能對比數(shù)據(jù)
▲ 沒有什么能夠比數(shù)據(jù)更有說服力(注意后面兩行是有秒數(shù)的)
可能我還需要解釋一下那五行數(shù)據(jù)的含義:
直接調(diào)用(?應(yīng)該沒有什么比直接調(diào)用函數(shù)本身更有性能優(yōu)勢的吧)
做一個(gè)跟直接調(diào)用的方法功能一模一樣的委托(?目的是看看調(diào)用委托相比調(diào)用方法本身是否有性能損失,從數(shù)據(jù)上看,損失非常小)
本文重點(diǎn)?將反射出來的方法創(chuàng)建一個(gè)委托,然后調(diào)用這個(gè)委托(?看看吧,性能跟直接調(diào)差別也不大嘛)
先反射得到方法,然后一直調(diào)用這個(gè)方法(?終于可以看出來反射本身還是挺傷性能的了,50 多倍的性能損失啊)
緩存都不用,從頭開始反射然后調(diào)用得到的方法(?100 多倍的性能損失了)
以下是測試代碼,可以更好地理解上圖數(shù)據(jù)的含義:
using System;using System.Diagnostics;
using System.Reflection;
namespace Walterlv.Demo
{
public class Program
{
static void Main(string[] args)
{
????????????//?調(diào)用的目標(biāo)實(shí)例。
var instance = new StubClass();
????????????//?使用反射找到的方法。
var method = typeof(StubClass).GetMethod(nameof(StubClass.Test), new[] { typeof(int) });
????????????//?將反射找到的方法創(chuàng)建一個(gè)委托。
var func = InstanceMethodBuilder<int, int>.CreateInstanceMethod(instance, method);
????????????//?跟被測方法功能一樣的純委托。
Func<int, int> pureFunc = value => value;
????????????//?測試次數(shù)。
var count = 10000000;
????????????//?直接調(diào)用。
var watch = new Stopwatch();
watch.Start();
for (var i = 0; i < count; i++)
{
var result = instance.Test(5);
}
watch.Stop();
Console.WriteLine($"{watch.Elapsed} - {count} 次 - 直接調(diào)用");
????????????//?使用同樣功能的?Func?調(diào)用。
watch.Restart();
for (var i = 0; i < count; i++)
{
var result = pureFunc(5);
}
watch.Stop();
Console.WriteLine($"{watch.Elapsed} - {count} 次 - 使用同樣功能的 Func 調(diào)用");
????????????//?使用反射創(chuàng)建出來的委托調(diào)用。
watch.Restart();
for (var i = 0; i < count; i++)
{
var result = func(5);
}
watch.Stop();
Console.WriteLine($"{watch.Elapsed} - {count} 次 - 使用反射創(chuàng)建出來的委托調(diào)用");
????????????//?使用反射得到的方法緩存調(diào)用。
watch.Restart();
for (var i = 0; i < count; i++)
{
var result = method.Invoke(instance, new object[] { 5 });
}
watch.Stop();
Console.WriteLine($"{watch.Elapsed} - {count} 次 - 使用反射得到的方法緩存調(diào)用");
????????????//?直接使用反射調(diào)用。
watch.Restart();
for (var i = 0; i < count; i++)
{
var result = typeof(StubClass).GetMethod(nameof(StubClass.Test), new[] { typeof(int) })
?????????????????????.Invoke(instance,?new?object[]?{?5?});
}
watch.Stop();
Console.WriteLine($"{watch.Elapsed} - {count} 次 - 直接使用反射調(diào)用");
}
private class StubClass
{
public int Test(int i)
{
return i;
}
}
}
}
上面的代碼中,有一個(gè)我們還沒有實(shí)現(xiàn)的?InstanceMethodBuilder?類型,接下來將介紹如何實(shí)現(xiàn)它。
如何實(shí)現(xiàn)
實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵就在于?MethodInfo.CreateDelegate?方法。這是?.NET?Standard?中就有的方法,這意味著?.NET?Framework?和?.NET?Core?中都可以使用。
此方法有兩個(gè)重載:
要求傳入一個(gè)類型,而這個(gè)類型就是應(yīng)該轉(zhuǎn)成的委托的類型
要求傳入一個(gè)類型和一個(gè)實(shí)例,一樣的,類型是應(yīng)該轉(zhuǎn)成的委托的類型
他們的區(qū)別在于前者創(chuàng)建出來的委托是直接調(diào)用那個(gè)實(shí)例方法本身,后者則更原始一些,真正調(diào)用的時(shí)候還需要傳入一個(gè)實(shí)例對象。
拿上面的?StubClass?來說明會(huì)更直觀一些:
private class StubClass{
public int Test(int i)
{
return i;
}
}
前者得到的委托相當(dāng)于?int?Test(int?i)?方法,后者得到的委托相當(dāng)于?int?Test(StubClass?instance,?int?i)?方法。(在?IL?里實(shí)例的方法其實(shí)都是后者,而前者更像?C#?中的代碼,容易理解。)
單獨(dú)使用?CreateDelegate?方法可能每次都需要嘗試第一個(gè)參數(shù)到底應(yīng)該傳入些什么,于是我將其封裝成了泛型版本,增加易用性。
using System;using System.Linq;
using System.Reflection;
using System.Diagnostics.Contracts;
namespace Walterlv.Demo
{
public static class InstanceMethodBuilder<T, TReturnValue>
{
/// <summary>
????????///?調(diào)用時(shí)就像?var?result?=?func(t)。
/// </summary>
[Pure]
public static Func<T, TReturnValue> CreateInstanceMethod<TInstanceType>(TInstanceType instance, MethodInfo method)
{
if (instance == null) throw new ArgumentNullException(nameof(instance));
if (method == null) throw new ArgumentNullException(nameof(method));
return (Func<T, TReturnValue>) method.CreateDelegate(typeof(Func<T, TReturnValue>), instance);
}
/// <summary>
????????///?調(diào)用時(shí)就像?var?result?=?func(this,?t)。
/// </summary>
[Pure]
public static Func<TInstanceType, T, TReturnValue> CreateMethod<TInstanceType>(MethodInfo method)
{
if (method == null)
throw new ArgumentNullException(nameof(method));
return (Func<TInstanceType, T, TReturnValue>) method.CreateDelegate(typeof(Func<TInstanceType, T, TReturnValue>));
}
}
}
泛型的多參數(shù)版本可以使用泛型類型生成器生成,我在?生成代碼,從?<T>?到?<T1,?T2,?Tn>?——?自動(dòng)生成多個(gè)類型的泛型?-?呂毅?一文中寫了一個(gè)泛型生成器,可以稍加修改以便適應(yīng)這種泛型類。
原文地址:https://blog.walterlv.com/post/create-delegate-to-improve-reflection-performance.html?
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的.NET Core/Framework 创建委托以大幅度提高反射调用的性能的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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