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反射的性能到底怎樣？
發(fā)表于： 2007-5-17 下午5:21
最近寫(xiě)框架，不可避免的碰到反射的問(wèn)題。一直以來(lái)認(rèn)為反射是相對(duì)比較慢的，干脆寫(xiě)個(gè)程序測(cè)試對(duì)比一下不同的反射方案及性能。 對(duì)于一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)象： public static class TestObject { private String s ;
public String getS() { return s ; }
public void setS(String s) { this . s = s; } } 我比較了四種方案： 1. 直接存取 o.setS( "123" ); o.getS(); 這當(dāng)然是最快的方法。 2. 通過(guò)反射存取 Method setter = getMethod (TestObject. class , "setS" , new Class[] { String. class }, false ); Method getter = getMethod (TestObject. class , "getS" , new Class[] {}, false );
setter .invoke(o, new Object[] { "123" }); getter .invoke(o, new Object[0]); 這應(yīng)該是相對(duì)最慢的方法。但究竟慢多少，一會(huì)我們?cè)倏础? 3. 利用 CGLIB FastClass 存取 CGLIB 提供了一個(gè)簡(jiǎn)單的 FastClass 機(jī)制，據(jù)稱(chēng)比 Java 反射快上許多倍，咱們?cè)囈幌驴纯础? FastClass fc = FastClass. create (TestObject. class ); FastMethod setter = fc .getMethod( "setS" , new Class[] { String. class }); FastMethod getter = fc .getMethod( "getS" , new Class[] {});
setter .invoke(o, new Object[] { "123" }); getter .invoke(o, new Object[0]); 除了類(lèi)名不同以外，其余操作和 JDK 自帶的反射 API 非常相似。 如果你運(yùn)行并跟蹤一下，很容易了解這種 FastClass 的機(jī)制是怎樣工作的。 CGLIB 在運(yùn)行時(shí)生成一個(gè)類(lèi)，把反射的調(diào)用轉(zhuǎn)換成直接調(diào)用。通過(guò)跟蹤代碼，很容易得到自動(dòng)生成的二進(jìn)制類(lèi)，并用 JAD 反編譯可得類(lèi)似下面的代碼： public class FastMethod { private final FastClass owningClass ; private final int methodIndex ;
public FastMethod(FastClass fc, int index) { this . owningClass = fc; this . methodIndex = index; }
public Object invoke(Object obj, Object[] args) throws InvocationTargetException { return owningClass .invoke( methodIndex , obj, args); } }
class GeneratedFastClass_TestObject extends FastClass { public Object invoke( int methodIndex, Object o, Object[] params) { switch (methodIndex) { case METHOD_SET_S: ((TestObject) o).setS((String) params[0]); break ;
case ... } } } 使用這種方法的唯一代價(jià)就是：需要為每個(gè)類(lèi)生成一個(gè) FastClass 的實(shí)現(xiàn)。 4. 通過(guò)反射存取，但避開(kāi) Java 安全檢查 Method setter = getMethod (TestObject. class , "setS" , new Class[] { String. class }, false ); Method getter = getMethod (TestObject. class , "getS" , new Class[] {}, false );
setter .setAccessible( true ); getter .setAccessible( true );
setter .invoke(o, new Object[] { "123" }); getter .invoke(o, new Object[0]); 這是我從網(wǎng)上找到的技巧。 現(xiàn)在讓我們就這四種方案，來(lái)測(cè)試一下性能。測(cè)試的方法很簡(jiǎn)單：循環(huán) 1000 萬(wàn)遍，比較時(shí)間。完整的測(cè)試程序如下： import java.lang.reflect.Method; import java.text.MessageFormat;
import net.sf.cglib.reflect.FastClass; import net.sf.cglib.reflect.FastMethod;
public abstract class ReflectionPerformanceTest { public static void main(String[] args) throws Exception { int max = 10000000;
directAccess .run( "Direct access" , max); fastClass .run( "CGLIB Fast Class" , max); reflection .run( "JDK reflection" , max); reflectionWithoutSecurityCheck .run( "JDK reflection without security check" , max); }
private static Method getMethod(Class clazz, String name, Class[] paramTypes, boolean noSecurityCheck) { Method method;
try { method = clazz.getMethod(name, paramTypes); } catch (Exception e) { throw new IllegalArgumentException(e); }
if (noSecurityCheck) { method.setAccessible( true ); }
return method; }
private static ReflectionPerformanceTest directAccess = new ReflectionPerformanceTest() { protected void runOnce(TestObject o) throws Exception { o.setS( "123" ); o.getS(); } };
private static ReflectionPerformanceTest fastClass = new ReflectionPerformanceTest() { private FastClass fc = FastClass. create (TestObject. class ); private FastMethod setter = fc .getMethod( "setS" , new Class[] { String. class }); private FastMethod getter = fc .getMethod( "getS" , new Class[] {});
protected void runOnce(TestObject o) throws Exception { setter .invoke(o, new Object[] { "123" }); getter .invoke(o, new Object[0]); } };
private static ReflectionPerformanceTest reflection = new ReflectionPerformanceTest() { private Method setter = getMethod (TestObject. class , "setS" , new Class[] { String. class }, false ); private Method getter = getMethod (TestObject. class , "getS" , new Class[] {}, false );
protected void runOnce(TestObject o) throws Exception { setter .invoke(o, new Object[] { "123" }); getter .invoke(o, new Object[0]); } };
private static ReflectionPerformanceTest reflectionWithoutSecurityCheck = new ReflectionPerformanceTest() { private Method setter = getMethod (TestObject. class , "setS" , new Class[] { String. class }, true ); private Method getter = getMethod (TestObject. class , "getS" , new Class[] {}, true );
protected void runOnce(TestObject o) throws Exception { setter .invoke(o, new Object[] { "123" }); getter .invoke(o, new Object[0]); } };
public void run(String desc, int max) throws Exception { TestObject o = new TestObject(); long start = System. currentTimeMillis ();
for ( int i = 0; i < max; i++) { runOnce(o); }
System. out .println(MessageFormat. format ( "duration={1,number,####,###} ms - {0}" , new Object[] { desc, new Long(System. currentTimeMillis () - start) })); }
protected abstract void runOnce(TestObject o) throws Exception;
public static class TestObject { private String s ;
public String getS() { return s ; }
public void setS(String s) { this . s = s; } } } 下面是在不同的 JDK 下的測(cè)試結(jié)果：（我的機(jī)器是 Core 2 Dual 2.66MHz ） JDK 1.4.2 duration=122 ms - Direct access duration=936 ms - CGLIB Fast Class duration=3,809 ms - JDK reflection duration=1,605 ms - JDK reflection without security check JDK 1.5.0 duration=83 ms - Direct access duration=655 ms - CGLIB Fast Class duration=3,150 ms - JDK reflection duration=896 ms - JDK reflection without security check JDK 1.6.0 duration=113 ms - Direct access duration=562 ms - CGLIB Fast Class duration=2,384 ms - JDK reflection duration=743 ms - JDK reflection without security check 上述數(shù)據(jù)畫(huà)成圖表更直觀：（ 比較矮的是比較好的 ）
觀察： l 新一代的 JDK 比上一代 JDK 性能提升非常明顯，只是 JDK 1.6.0 在直接訪問(wèn)時(shí)性能反常地輸給 JDK 1.5.0 。 l 直接訪問(wèn)在性能上占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，約比 Java 反射快上 20 （ JDK 1.6.0 ）到 30 倍（ JDK 1.4.2 ）左右。 l CGLIB FastClass 的效果還是不錯(cuò)的，比直接訪問(wèn)慢 5 （ JDK1.6.0 ）到 10 倍（ JDK 1.4.2 ），比 Java 反射快 4 倍左右。 l 另人驚異的是，如果把“安全檢查”關(guān)掉，再調(diào)用 Java 反射，其結(jié)果和 CGLIB FastClass 極其接近，比普通的 Java 反射快 3 － 4 倍左右。沒(méi)想到 Java 反射居然把大量時(shí)間用在這里了。 結(jié)論： l Java 反射比直接訪問(wèn)要慢 20 倍，但別忘了我們測(cè)試了 1000 萬(wàn)次。實(shí)際單次訪問(wèn)的絕對(duì)時(shí)間差別，還是極其微小的。 l CGLib FastClass 的效果不錯(cuò)，然而你必須附帶 CGLIB 這個(gè)類(lèi)庫(kù)，而且在運(yùn)行時(shí)要承擔(dān)動(dòng)態(tài)生成大量類(lèi)的時(shí)間和空間。 l 把“安全檢查”關(guān)掉，再用正常的方法調(diào)用 Java 反射，可以取得和 CGLIB FastClass 極為接近的效果，但卻少了 CGLIB 的代價(jià)。因此如果 security 策略許可的話，這是最好的方案。 |
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來(lái)自： ShangShujie > 《java》
