C#中運算式樹狀架構和反射來訪問對象屬性的效能比較淺析

今天在工作上遇到這麼個需求：需要擷取對象上所有屬性的值，但並事先並不知道對象的類型。 我的第一反應就是使用反射，但是這個操作會進行多次，大量的反射肯定會有效能影響。雖然對我這個項目無關緊要，但我還是選擇了另外一種解決方案：構建運算式樹狀架構，再產生委託，然後將委託緩衝在字典裡。代碼如下:

首先構建運算式樹狀架構(類似這種形式：'(a) => a.xx')，並產生委託：

 

代碼如下	複製代碼
private static Delegate BuildDynamicGetPropertyValueDelegate(PropertyInfo property) {     var instanceExpression = Expression.Parameter(property.ReflectedType, "instance");     var memberExpression = Expression.Property(instanceExpression, property);     var lambdaExpression = Expression.Lambda(memberExpression, instanceExpression);     return lambdaExpression.Compile(); }

 

接著，當需要擷取屬性的值時，先在字典裡查看是否有已經產生好的委託，有的話取出委託執行擷取屬性值。沒有則構建運算式樹狀架構產生委託，並放入字典中：

 

代碼如下

複製代碼

private static Dictionary<PropertyInfo, Delegate> delegateCache = new Dictionary<PropertyInfo, Delegate>(); public static object GetPropertyValueUseExpression<TObject>(TObject obj, PropertyInfo property) {             if (delegateCache.ContainsKey(property))     {         var func = (Func<TObject, object>)delegateCache[property];         return func(obj);     }     var getValueDelegate = BuildDynamicGetPropertyValueDelegate(property);     delegateCache[property] = getValueDelegate;     return ((Func<TObject, object>)getValueDelegate)(obj); }

 

就這麼簡單，完成之後，我想測試一下運算式樹狀架構版本和反射版本的效能差距如何，於是我又簡單實現反射版本作為測試對比：

 

代碼如下	複製代碼
public static object GetPropertyValueUseReflection<TObject>(TObject obj, PropertyInfo propertyInfo) {     return propertyInfo.GetValue(obj); }

 

接下來是兩者的測試代碼：

 

代碼如下

複製代碼

class Car {     public string Make { get; set; }     public string Model { get; set; }     public int Capacity { get; set; } } ..... int repeatTimes = 10000; PropertyInfo property = typeof(Car).GetProperty("Make"); Car car = new Car(); Stopwatch stopwatch = Stopwatch.StartNew(); for (int i = 0; i < repeatTimes; i++) {     GetPropertyValueUseExpression(car, property); } stopwatch.Stop(); Console.WriteLine("Repeated {0}, Cache in Dictionary expression used time: {1} ms", repeatTimes, stopwatch.ElapsedTicks); stopwatch.Reset(); stopwatch.Start(); for (int i = 0; i < repeatTimes; i++) {     GetPropertyValueUseReflection(car, property); } stopwatch.Stop(); Console.WriteLine("Repeated {0}, reflection used time: {1} ms", repeatTimes, stopwatch.ElapsedTicks);

 

在我的預想之中是這樣的：運算式樹狀架構版本在調用次數很少的情況下會慢於反射版本，隨著次數增多，運算式樹狀架構版本的優勢會越來越明顯。

但是測試結果卻出乎我的意料!!!

 

 

 

 

 

 

在調用次數為十萬、百萬、千萬次的情況下，兩者所用的時間差不多，而且反射版本居然還要快一些。這可讓我鬱悶不已。

鬱悶之後，我就在想是不是因為字典的原因導致兩者效能差不多，就添加了以下測試代碼：

 

代碼如下	複製代碼
stopwatch.Reset(); stopwatch.Start(); var func = (Func<Car, object>)BuildDynamicGetPropertyValueDelegate(property); for (int i = 0; i < repeatTimes; i++) {     func(car); } stopwatch.Stop(); Console.WriteLine("Repeated {0}, Immediate call expression used time: {1} ticks", repeatTimes, stopwatch.ElapsedTicks);

 

 

這部分測試代碼，在構建運算式樹狀架構產生委託之後，直接調用，去除了字典的影響。測試結果如下：

 

 

果不其然，去除字典之後速度快了10倍。

看來在我這種情況下使用字典緩衝委託的效果並不是太好。不知道是否有更好的方法來緩衝委託。