.NET/C# 反射的的性能数据，以及高性能开发建议（反射获取 Attribute 和反射调用方法）

.NET/C# 反射的的性能数据，以及高性能开发建议（反射获取 Attribute 和反射调用方法）

大家都说反射耗性能，但是到底有多耗性能，哪些反射方法更耗性能；这些问题却没有统一的描述。

本文将用数据说明反射各个方法和替代方法的性能差异，并提供一些反射代码的编写建议。为了解决反射的性能问题，你可以遵循本文采用的各种方案。

本文内容

• • • 反射各方法的性能数据
    • 反射的高性能开发建议
    • • 创建类型的实例
      • 反射获取 Attribute
      • 反射调用公共 / 私有方法
      • 使用预编译框架
    • 附本文性能测试所用的代码
    • • 所有反射相关方法
      • IsDefined 和 GetCustomAttribute 的专项比较
      • 参考资料

反射各方法的性能数据

我使用 BenchmarkDotNet 基准性能测试来评估反射各个方法的性能。测试的程序基于 .NET Core 2.1 开发。

先直观地贴出我的运行结果：

▲ 各反射不同方法的运行基准测试结果

我把上面的表格复制下来成为文字，这样你也可以拿走我的这部分数据：

如果你希望了解以上每一项的意思，可以通过阅读本文文末的代码来了解其实现。基本上名称就代表着反射调用相同的方法。

你一定会说这张表不容易看出性能差距。那么我一定会放图：

那个 Expression_New 在图中独树一帜，远远把其他方法甩在了后面。那是个什么方法？

那是在使用 Expression 表达式创建一个类型的新实例：

var @new = Expression.New(typeof(ReflectionTarget));
var lambda = Expression.Lambda<Func<ReflectionTarget>>(@new).Compile();
var instance = lambda.Invoke();

也就是说，如果你只是希望创建一个类型的新实例，就不要考虑使用 Expression.New 的方式了。除非此方法将执行非常多次，而你把那个 lambda 表达式缓存下来了。这对应着图表中的 CachedExpression_New。

其他的现在都看不出来性能差异，于是我们把耗时最长的 Expression_New 一项去掉：

我们立刻可以从图中得到第二梯队的性能巨头 —— 就是 CustomAttributes 系列。我使用了多种不同的 CustomAttribute 获取方法，得到的结果差异不大，都“比较耗时”。不过在这些耗时的方法里面找到不那么耗时的，就是 Type 的扩展方法系列 GetCustomAttribute 了，比原生非扩展方法的性能稍好。

不过其他的性能差异又被淹没了。于是我们把 CustomAttributes 系列也删掉：

于是我们又得到了第三梯队的性能大头 —— Activator.CreateInstance 系列。而是否调用泛型方法的耗时差异不大。

然后，我们把 Activator.CreateInstance 也干掉，可以得到剩下其他的性能消耗。

也就是说，只是获取 Type 中的一些属性，例如 Assembly 和 Attributes 也是比较“耗时”的；当然，这是纳秒级别，你可以将它忽略。

要不要试试把第四梯队的也干掉呢？于是你可以得到 new 和 Lambda 的差异：

原本在上面所有图中看起来都没有时间的 new 和 Lambda 竟然差异如此巨大；不过，这都是千分之一纳秒级别了；如果你创建的类数量不是百万级别以上，你还真的可以忽略。

而 new 指的是 new