ReflectASM-invoke，高效率java反射機制原理

前言：前段時間在設計公司基於netty的易用框架時，不少地方都用到了反射機制。反射的性能一直是你們有目共睹的詬病，相比於直接調用速度上差了不少。可是在不少地方，做爲未知通用判斷的時候，不得不調用反射類型來保障代碼的複用性和框架的擴展性。因此咱們只能想辦法優化反射，而不能抵制反射，那麼優化方案，這裏給你們推薦了ReflectASM。

1、性能對比

咱們先經過簡單的代碼來看看，各類調用方式之間的性能差距。

public static void main(String[] args) throws Exception {
        ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext(new String[]{"spring-common.xml"});    
        new InitMothods().initApplicationContext(ac);
        
        
        long now;
        HttpRouteClassAndMethod route = InitMothods.getTaskHandler("GET:/login/getSession");
        Map map = new HashMap();
        
        //-----------------------最粗暴的直接調用
        
        now = System.currentTimeMillis();
         
        for(int i = 0; i<5000000; ++i){
            new LoginController().getSession(map);
        }
        System.out.println("get耗時"+(System.currentTimeMillis() - now) + "ms);
        
        
        //---------------------常規的invoke
        
        now = System.currentTimeMillis();
         
        for(int i = 0; i<5000000; ++i){
            Class<?> c = Class.forName("com.business.controller.LoginController");
           
            Method m = c.getMethod("getSession",Map.class);
            m.invoke(SpringApplicationContextHolder.getSpringBeanForClass(route.getClazz()), map);
        }
        System.out.println("標準反射耗時"+(System.currentTimeMillis() - now) + "ms);
        
         
        //---------------------緩存class的invoke
        
        now = System.currentTimeMillis();
         
        for(int i = 0; i<5000000; ++i){
            try {
                route.getMethod().invoke(SpringApplicationContextHolder.getSpringBeanForClass(route.getClazz()),
                        new Object[]{map});
            } catch (IllegalAccessException | IllegalArgumentException | InvocationTargetException e) {
                // TODO 自動生成的 catch 塊
                e.printStackTrace();
            }
        }
         
        System.out.println("緩存反射耗時"+(System.currentTimeMillis() - now) + "ms秒);
        
        
        //---------------------reflectasm的invoke
        
        MethodAccess ma = MethodAccess.get(route.getClazz());
        int index = ma.getIndex("getSession");
        now = System.currentTimeMillis();
         
        for(int i = 0; i<5000000; ++i){
            ma.invoke(SpringApplicationContextHolder.getSpringBeanForClass(route.getClazz()), index, map);
        }
        System.out.println("reflectasm反射耗時"+(System.currentTimeMillis() - now) + "ms);
 
    }

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每種方式執行500W次運行結果以下：

• get耗時21ms
• 標準反射耗時5397ms
• 緩存反射耗時315ms
• reflectasm反射耗時275ms

（時間長度請忽略，由於每一個人的代碼業務不一致，主要看體現的差距，屢次運行效果基本一致。）

結論：方法直接調用屬於最快的方法，其次是java最基本的反射，而反射中又分是否緩存class兩種，由結果得出其實反射中很大一部分時間是在查找class，實際invoke效率仍是不錯的。而reflectasm反射效率要在java傳統的反射之上快了接近1/3.

 

2、reflectasm原理解析。

ReflectASM是一個很小的java類庫，主要是經過asm生產類來實現java反射。他的主要代碼仍是get方法，可是因爲get方法源碼比較多，就不在博客中貼出來了，你們能夠本身點進去看。這裏咱們給出實現invoke的抽象方法。

// Decompiled by Jad v1.5.8g. Copyright 2001 Pavel Kouznetsov.  
// Jad home page: http://www.kpdus.com/jad.html  
// Decompiler options: packimports(3)   
  
package com.johhny.ra;  
  
import com.esotericsoftware.reflectasm.MethodAccess;  
  
// Referenced classes of package com.johhny.ra:  
//            User  
  
public class UserMethodAccess extends MethodAccess  
{  
  
    public UserMethodAccess()  
    {  
    }  
  
    /** 
     * 這個方法是主要是實現了MethodAccess 的抽象方法，來實現反射的功能   
     * @param obj  須要反射的對象 
     * @param i  class.getDeclaredMethods 對應方法的index 
     * @param 參數對象集合 
     * @return 
     */  
    public transient Object invoke(Object obj, int i, Object aobj[])  
    {  
        User user = (User)obj;  
        switch(i)  
        {  
        case 0: // '\0'  
            return user.getName();  
  
        case 1: // '\001'  
            return Integer.valueOf(user.getId());  
  
        case 2: // '\002'  
            user.setName((String)aobj[0]);  
            return null;  
  
        case 3: // '\003'  
            user.setId(((Integer)aobj[0]).intValue());  
            return null;  
        }  
        throw new IllegalArgumentException((new StringBuilder("Method not found: ")).append(i).toString());  
    }  
}  

View Code

由代碼能夠看出來，實際上ReflectASM就是把類的各個方法緩存起來，而後經過case選擇，直接調用，所以速度會快上不少。可是它的get方法一樣會消耗很大的時間，所以就算是使用ReflectASM的朋友也記得請在啓動的時候就初始化get方法計入緩存。