.NET反射的優化

寫在前面

1）本篇博客並不是原創，而是我針對.NET反射相關知識的總結。本篇內容來源彙總於3篇博客。在後面的介紹中會在開頭給出對應的連接，方便讀者自行學習。
2）本篇博客主要針對表達式樹代碼進行詳細講解。

反射優化簡介

咱們知道反射與直接調用相比性能要慢不少，所以本篇主要針對如何對反射進行優化。 目前最多見的優化反射性能的方法就是採用委託：用委託的方式調用須要反射調用的方法（或者屬性、字段）。

那麼如何獲得委託？ 三種方法：Emit、Delegate.CreateDelegate、ExpressionTree 。下面將分別介紹這3中方法。

Emit建立委託

Emit建立委託，主要靠本身編寫IL代碼。操做IL代碼：難度高，並且不易於閱讀。因此我對這種方法並不感冒。下面將直接給出代碼，在代碼中有對應的註釋，各位有興趣能夠研究研究。

public class EmitToReflector { public delegate void SetValueDelegate(object target, object arg); public static SetValueDelegate CreatePropertySetter(PropertyInfo property) { //驗證
        if (property == null) throw new ArgumentNullException("property"); if (!property.CanWrite) return null; MethodInfo setMethod = property.GetSetMethod(true); //建立一個名爲PropertySetter的動態方法，其目的就是生成上面的setMethod
        DynamicMethod dm = new DynamicMethod("PropertySetter", null,new Type[] { typeof(object), typeof(object) },property.DeclaringType, true); //建立一個MSIL生成器，爲動態方法生成代碼
        ILGenerator il = dm.GetILGenerator(); //下面全是操做IL
        if (!setMethod.IsStatic) { il.Emit(OpCodes.Ldarg_0); } il.Emit(OpCodes.Ldarg_1); EmitCastToReference(il, property.PropertyType); if (!setMethod.IsStatic && !property.DeclaringType.IsValueType) { il.EmitCall(OpCodes.Callvirt, setMethod, null); } else il.EmitCall(OpCodes.Call, setMethod, null); //方法結束，返回
 il.Emit(OpCodes.Ret); //生成對應的委託
        return (SetValueDelegate)dm.CreateDelegate(typeof(SetValueDelegate)); } private static void EmitCastToReference(ILGenerator il, Type type) { if (type.IsValueType) il.Emit(OpCodes.Unbox_Any, type); else il.Emit(OpCodes.Castclass, type); } } 

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運行結果：（測試代碼我會在文章末尾給出）

後來我瞭解到，Emit其強大之處在於：能夠動態的生成程序集、方法，而後對其進行調用，實現AOP的編程思想。（這個我沒了解過，前文只是拋磚引玉之功用）

原文連接：http://www.cnblogs.com/yingql/archive/2009/03/20/1418007.html

Delegate.CreateDelegate建立委託

Delegate.CreateDelegate()也能夠建立委託，可是它有一個缺點，就是隻能建立參數是強類型（<T>）委託，而不能建立參數是通用類型（Object）委託。

下面的測試代碼，說明了Delegate.CreateDelegate()沒法建立參數是通用類型的委託。

    Person person = new Person(); PropertyInfo propInfo = typeof(Person).GetProperty("Name"); //只能建立強類型委託 //Action<Person, string> setter = (Action<Person, string>)Delegate.CreateDelegate( // typeof(Action<Person, string>), null, propInfo.GetSetMethod()); //放開這段代碼，你會發現便宜錯誤
    Action<object, object> setter = (Action<object, object>)Delegate.CreateDelegate( typeof(Action<object, object>), null, propInfo.GetSetMethod()); setter(person, "Test"); Console.WriteLine(person.Name);

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針對反射，及程序運行時獲得對應的Type（若是知道具體的類型，又何須用反射呢？），而後對其進行操做。因此支持參數是通用類型是必須的。

解決具體類型-》通用類型的轉換分如下幾個步驟

1.具體類型-》泛型，及Action<Person,string>-》Action<TTarget,TValue>。

public class DelegateToReflector<TTarget, TValue> { Action<TTarget, TValue> _setter; public DelegateToReflector(PropertyInfo propertyInfo) { if (propertyInfo == null) throw new ArgumentNullException("propertyInfo"); if (propertyInfo.CanWrite == false) throw new NotSupportedException("屬性不支持寫操做。"); MethodInfo m = propertyInfo.GetSetMethod(true); _setter = (Action<TTarget, TValue>)Delegate.CreateDelegate(typeof(Action<TTarget, TValue>), null, m); } }

2.生成賦值委託時，根據入參的屬性（Property），沒法直接生成Action<TTarget,TValue>。因此在①中把Action<TTarget,TValue>做爲類的一個變量。經過構造函數對其進行賦值。這樣在②中能夠經過Type.MakeGenericType()獲取對應的類型，而後建立對應的實例，從而爲Action<TTarget,TValue>賦值。

public class GetterSetterFactory { public static object CreatePropertySetterWrapper(PropertyInfo propertyInfo) { 　　　　if (propertyInfo == null) 　　　　　　throw new ArgumentNullException("propertyInfo"); 　　　　if (propertyInfo.CanWrite == false) 　　　　　　throw new NotSupportedException("屬性不支持寫操做。"); 　　　　MethodInfo mi = propertyInfo.GetSetMethod(true); 　　　　if (mi.GetParameters().Length > 1) 　　　　　　throw new NotSupportedException("不支持構造索引器屬性的委託。"); 　　　　Type instanceType = typeof(DelegateToReflector<,>).MakeGenericType(propertyInfo.DeclaringType, propertyInfo.PropertyType); 　　　　return Activator.CreateInstance(instanceType, propertyInfo); } }

3.經過①、②獲得可用的Action<TTarget,TValue>（setter）後。下面就是調用。調用將以通用的形式（setter(object,object)）的形式調用。能夠定義一個接口

public interface ISetValue { void Set(object target, object val); } public class DelegateToReflector<TTarget, TValue> : ISetValue { //...以前的代碼

　　public void Set(object target, object value) 　　{ 　　　　_setter((TTarget)target, (TValue)value); 　　} } public class GetterSetterFactory { public static ISetValue CreatePropertySetterWrapper(PropertyInfo propertyInfo) { //...以前的代碼
        　　return (ISetValue)Activator.CreateInstance(instanceType, propertyInfo); } }

4.最後就是測試代碼

static void TestDelegateToReflector() { int count = 1000000; Person testObj = new Person(); PropertyInfo propInfo = typeof(Person).GetProperty("Name"); Console.Write("泛型委託花費時間： "); DelegateToReflector<Person, string> setter3 = new DelegateToReflector<Person, string>(propInfo); Stopwatch watch4 = Stopwatch.StartNew(); for (int i = 0; i < count; i++) setter3.Set(testObj, "Test"); watch4.Stop(); Console.WriteLine(watch4.Elapsed.ToString()); Console.Write("通用接口花費時間： "); var setter4 = GetterSetterFactory.CreatePropertySetterWrapper(propInfo); Stopwatch watch5 = Stopwatch.StartNew(); for (int i = 0; i < count; i++) setter4.Set(testObj, "Test"); watch5.Stop(); Console.WriteLine(watch5.Elapsed.ToString()); }

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結論：Delegate.CreateDelegate建立委託，代碼可讀性Emit建立委託好太多，可是實現上有一些繞（因爲沒法直接映射Action<object,object>，因此須要繞了一個大圈子來解決這個問題），不夠直接。

原文連接：http://www.cnblogs.com/fish-li/archive/2013/02/18/2916253.html

表達式樹（Expression）建立委託

表達式樹建立委託，實現的思路上比Delgate.CreateDelagate直接，代碼的實現上也易於閱讀。依舊以SetProperty()做爲示例，Delegate.CreateDelegate()沒法直接建立Action<object,object>，而表達式樹能夠直接建立Action<object,object>。

public static Action<object, object> InitSetter(PropertyInfo propertyInfo) { //((T)instance).Property = ((V)parm) //定義兩個參數：instance（屬性的擁有者），parm（要設置的值） var instance = Expression.Parameter(typeof(object), "instance"); var parm = Expression.Parameter(typeof(object), "parm"); //判斷方法是不是靜態的，若非靜態方法，須要把instance轉換爲對應的類型 var instanceCast = propertyInfo.GetSetMethod().IsStatic ? null : Expression.Convert(instance, propertyInfo.ReflectedType); //參數類型轉換（(V)parm） var parmCast = Expression.Convert(parm, propertyInfo.PropertyType); //((T)instance).Property var property = Expression.Property(instanceCast, propertyInfo); //屬性賦值操做 ((T)instance).Property = ((V)parm) var setProperty = Expression.Assign(property, parmCast); //定義委託 var lambda = Expression.Lambda<Action<object, object>>(setProperty, instance, parm); //建立委託 return lambda.Compile(); }  

說明：

1.Expression有許多靜態方法，你須要自行了解。

2.代碼已經給出對應的註釋，我想不用我多做贅述了。

3.注意這個方法的第一行註釋，就是這個方法的實現思路。

4.表達式樹須要作對應的類型轉換，這點必定要切記。

最後就是測試代碼：

static void TestExpressionToReflector() { int count = 1000000; Person testObj = new Person(); PropertyInfo propInfo = typeof(Person).GetProperty("Name"); Console.Write("泛型委託花費時間： "); DelegateToReflector<Person, string> setter3 = new DelegateToReflector<Person, string>(propInfo); Stopwatch watch4 = Stopwatch.StartNew(); for (int i = 0; i < count; i++) setter3.Set(testObj, "Test"); watch4.Stop(); Console.WriteLine(watch4.Elapsed.ToString()); Console.Write("通用接口花費時間： "); var setter4 = ExpressionToReflector.InitSetter(propInfo); Stopwatch watch5 = Stopwatch.StartNew(); for (int i = 0; i < count; i++) setter4(testObj, "Test"); watch5.Stop(); Console.WriteLine(watch5.Elapsed.ToString()); }

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原文連接：http://www.cnblogs.com/JeffreyZhao/archive/2008/11/24/1338682.html

 

結束語：優化反射，通常都是經過建立委託來對其進行優化。三種生成委託的方法，我我的最喜歡錶達式樹，理由：直接。思路直接，實現直接。其實處理反射，還有一種運行時處理方法---dynamic。最後，感謝你們的耐心閱讀。測試代碼下載