前言
本節(jié)重點(diǎn)不講反射機(jī)制，而是講lambda表達(dá)式樹來替代反射中常用的獲取屬性和方法，來達(dá)到相同的效果但卻比反射高效。
每個(gè)人都知道，用反射調(diào)用一個(gè)方法或者對(duì)屬性執(zhí)行SetValue和GetValue操作的時(shí)候都會(huì)比直接調(diào)用慢很多，這其中設(shè)計(jì)到CLR中內(nèi)部的處理，不做深究。然而，我們?cè)谀承┣闆r下又無法不使用反射，比如：在一個(gè)ORM框架中，你要將一個(gè)DataRow轉(zhuǎn)化為一個(gè)對(duì)象，但你又不清楚該對(duì)象有什么屬性，這時(shí)候你就需要寫一個(gè)通用的泛型方法來處理，以下代碼寫得有點(diǎn)惡心，但不妨礙理解意思:
//將DataReader轉(zhuǎn)化為一個(gè)對(duì)象 private static T GetObj<T>(SqliteDataReader reader) where T : class { T obj = new T(); PropertyInfo[] pros = obj.GetType().GetProperties(); foreach (PropertyInfo item in pros) { try { Int32 Index = reader.GetOrdinal(item.Name); String result = reader.GetString(Index); if (typeof(String) == item.PropertyType) { item.SetValue(obj, result); continue; } if (typeof(DateTime) == item.PropertyType) { item.SetValue(obj, Convert.ToDateTime(result)); continue; } if (typeof(Boolean) == item.PropertyType) { item.SetValue(obj, Convert.ToBoolean(result)); continue; } if (typeof(Int32) == item.PropertyType) { item.SetValue(obj, Convert.ToInt32(result)); continue; } if (typeof(Single) == item.PropertyType) { item.SetValue(obj, Convert.ToSingle(result)); continue; } if (typeof(Single) == item.PropertyType) { item.SetValue(obj, Convert.ToSingle(result)); continue; } if (typeof(Double) == item.PropertyType) { item.SetValue(obj, Convert.ToDouble(result)); continue; } if (typeof(Decimal) == item.PropertyType) { item.SetValue(obj, Convert.ToDecimal(result)); continue; } if (typeof(Byte) == item.PropertyType) { item.SetValue(obj, Convert.ToByte(result)); continue; } } catch (ArgumentOutOfRangeException ex) { continue; } } return obj; }對(duì)于這種情況，其執(zhí)行效率是特別低下的，具體多慢在下面例子會(huì)在.Net Core平臺(tái)上和.Net Framework4.0運(yùn)行測(cè)試案例.對(duì)于以上我舉例的情況，效率上我們還可以得到提升。但對(duì)于想在運(yùn)行時(shí)修改一下屬性的名稱或其他操作，反射還是一項(xiàng)特別的神器，因此在某些情況下反射還是無法避免的。
但是對(duì)于只是簡(jiǎn)單的SetValue或者GetValue，包括用反射構(gòu)造函數(shù)，我們可以想一個(gè)中繼的方法，那就是使用表達(dá)式樹。對(duì)于不理解表達(dá)式樹的，可以到微軟文檔查看，點(diǎn)擊我。表達(dá)式樹很容易通過對(duì)象模型表示表達(dá)式，因此強(qiáng)烈建議學(xué)習(xí)。查看以下代碼：
static void Main() { Dog dog = new Dog(); PropertyInfo propertyInfo = dog.GetType().GetProperty(nameof(dog.Name)); //獲取對(duì)象Dog的屬性 MethodInfo SetterMethodInfo = propertyInfo.GetSetMethod(); //獲取屬性Name的set方法 ParameterExpression param = Expression.Parameter(typeof(Dog), "param"); Expression GetPropertyValueExp = Expression.Lambda(Expression.Property(param, nameof(dog.Name)), param); Expression<Func<Dog, String>> GetPropertyValueLambda = (Expression<Func<Dog, String>>)GetPropertyValueExp; ParameterExpression paramo = Expression.Parameter(typeof(Dog), "param"); ParameterExpression parami = Expression.Parameter(typeof(String), "newvalue"); MethodCallExpression MethodCallSetterOfProperty = Expression.Call(paramo, SetterMethodInfo, parami); Expression SetPropertyValueExp = Expression.Lambda(MethodCallSetterOfProperty, paramo, parami); Expression<Action<Dog, String>> SetPropertyValueLambda = (Expression<Action<Dog, String>>)SetPropertyValueExp; //創(chuàng)建了屬性Name的Get方法表達(dá)式和Set方法表達(dá)式,當(dāng)然只是最簡(jiǎn)單的 Func<Dog, String> Getter = GetPropertyValueLambda.Compile(); Action<Dog, String> Setter = SetPropertyValueLambda.Compile(); Setter?.Invoke(dog, "WLJ"); //我們現(xiàn)在對(duì)dog這個(gè)對(duì)象的Name屬性賦值 String dogName = Getter?.Invoke(dog); //獲取屬性Name的值 Console.WriteLine(dogName); Console.ReadKey(); } public class Dog { public String Name { get; set; } }以下代碼可能很難看得懂，但只要知道我們創(chuàng)建了屬性的Get、Set這兩個(gè)方法就行，其結(jié)果最后也能輸出狗的名字 WLJ,擁有ExpressionTree的好處是他有一個(gè)名為Compile（）的方法，它創(chuàng)建一個(gè)代表表達(dá)式的代碼塊。現(xiàn)在是最有趣的部分，假設(shè)你在編譯時(shí)不知道類型（在這篇文章中包含的代碼我在不同的程序集上創(chuàng)建了一個(gè)類型）你仍然可以應(yīng)用這種技術(shù)，我將對(duì)于常用的屬性的set，get操作進(jìn)行分裝。
/// <summary> /// 屬性類，仿造反射中的PropertyInfo /// </summary> public class Property { private readonly PropertyGetter getter; private readonly PropertySetter setter; public String Name { get; private set; } public PropertyInfo Info { get; private set; } public Property(PropertyInfo propertyInfo) { if (propertyInfo == null) throw new NullReferenceException("屬性不能為空"); this.Name = propertyInfo.Name; this.Info = propertyInfo; if (this.Info.CanRead) { this.getter = new PropertyGetter(propertyInfo); } if (this.Info.CanWrite) { this.setter = new PropertySetter(propertyInfo); } } /// <summary> /// 獲取對(duì)象的值 /// </summary> /// <param name="instance"></param> /// <returns></returns> public Object GetValue(Object instance) { return getter?.Invoke(instance); } /// <summary> /// 賦值操作 /// </summary> /// <param name="instance"></param> /// <param name="value"></param> public void SetValue(Object instance, Object value) { this.setter?.Invoke(instance, value); } private static readonly ConcurrentDictionary<Type, Core.Reflection.Property[]> securityCache = new ConcurrentDictionary<Type, Property[]>(); public static Core.Reflection.Property[] GetProperties(Type type) { return securityCache.GetOrAdd(type, t => t.GetProperties().Select(p => new Property(p)).ToArray()); } } /// <summary> /// 屬性Get操作類 /// </summary> public class PropertyGetter { private readonly Func<Object, Object> funcGet; public PropertyGetter(PropertyInfo propertyInfo) : this(propertyInfo?.DeclaringType, propertyInfo.Name) { } public PropertyGetter(Type declareType, String propertyName) { if (declareType == null) { throw new ArgumentNullException(nameof(declareType)); } if (propertyName == null) { throw new ArgumentNullException(nameof(propertyName)); } this.funcGet = CreateGetValueDeleagte(declareType, propertyName); } //代碼核心部分 private static Func<Object, Object> CreateGetValueDeleagte(Type declareType, String propertyName) { // (object instance) => (object)((declaringType)instance).propertyName var param_instance = Expression.Parameter(typeof(Object)); var body_objToType = Expression.Convert(param_instance, declareType); var body_getTypeProperty = Expression.Property(body_objToType, propertyName); var body_return = Expression.Convert(body_getTypeProperty, typeof(Object)); return Expression.Lambda<Func<Object, Object>>(body_return, param_instance).Compile(); } public Object Invoke(Object instance) { return this.funcGet?.Invoke(instance); } } public class PropertySetter { private readonly Action<Object, Object> setFunc; public PropertySetter(PropertyInfo property) { if (property == null) { throw new ArgumentNullException(nameof(property)); } this.setFunc = CreateSetValueDelagate(property); } private static Action<Object, Object> CreateSetValueDelagate(PropertyInfo property) { // (object instance, object value) => // ((instanceType)instance).Set_XXX((propertyType)value) //聲明方法需要的參數(shù) var param_instance = Expression.Parameter(typeof(Object)); var param_value = Expression.Parameter(typeof(Object)); var body_instance = Expression.Convert(param_instance, property.DeclaringType); var body_value = Expression.Convert(param_value, property.PropertyType); var body_call = Expression.Call(body_instance, property.GetSetMethod(), body_value); return Expression.Lambda<Action<Object, Object>>(body_call, param_instance, param_value).Compile(); } public void Invoke(Object instance, Object value) { this.setFunc?.Invoke(instance, value); } }在將代碼應(yīng)用到實(shí)例：
Dog dog = new Dog(); PropertyInfo propertyInfo = dog.GetType().GetProperty(nameof(dog.Name)); //反射操作 propertyInfo.SetValue(dog, "WLJ"); String result = propertyInfo.GetValue(dog) as String; Console.WriteLine(result); //表達(dá)式樹的操作 Property property = new Property(propertyInfo); property.SetValue(dog, "WLJ2"); String result2 = propertyInfo.GetValue(dog) as String; Console.WriteLine(result2);
發(fā)現(xiàn)其實(shí)現(xiàn)的目的與反射一致，但效率卻有明顯的提高。
以下測(cè)試以下他們兩之間的效率。測(cè)試代碼如下：
Student student = new Student(); PropertyInfo propertyInfo = student.GetType().GetProperty(nameof(student.Name)); Property ExpProperty = new Property(propertyInfo); Int32 loopCount = 1000000; CodeTimer.Initialize(); //測(cè)試環(huán)境初始化 //下面該方法個(gè)執(zhí)行1000000次 CodeTimer.Time("基礎(chǔ)反射", loopCount, () => { propertyInfo.SetValue(student, "Fode",null); }); CodeTimer.Time("lambda表達(dá)式樹", loopCount, () => { ExpProperty.SetValue(student, "Fode"); }); CodeTimer.Time("直接賦值", loopCount, () => { student.Name = "Fode"; }); Console.ReadKey();其.Net4.0環(huán)境下運(yùn)行結(jié)果如下：
.Net Core環(huán)境下運(yùn)行結(jié)果：
從以上結(jié)果可以知道，迭代同樣的次數(shù)反射需要183ms，而用表達(dá)式只要34ms，直接賦值需要7ms，在效率上，使用表達(dá)式這種方法有顯著的提高，您可以看到使用此技術(shù)可以完全避免使用反射時(shí)的性能損失。反射之所以效率有點(diǎn)低主要取決于其加載的時(shí)候時(shí)在運(yùn)行期下，而表達(dá)式則在編譯期，下篇有空將會(huì)介紹用Emit技術(shù)優(yōu)化反射，會(huì)比表達(dá)式略快一點(diǎn)。
注：對(duì)于常用對(duì)象的屬性，最好將其緩存起來，這樣效率會(huì)更高。。
總結(jié)
以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對(duì)VEVB武林網(wǎng)的支持。
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