java反射做功能增强 java提高反射效率

前言
在我们平时的工作或者面试中，都会经常遇到“反射”这个知识点，通过“反射”我们可以动态的获取到对象的信息以及灵活的调用对象方法等，但是在使用的同时又伴随着另一种声音的出现，那就是“反射”很慢，要少用。难道反射真的很慢？那跟我们平时正常创建对象调用方法比慢多少? 估计很多人都没去测试过，只是”道听途说“。下面我们就直接通过一些测试用例来直观的感受一下”反射“。

正文
准备测试对象
下面先定义一个测试的类TestUser，只有id跟name属性，以及它们的getter/setter方法，另外还有一个自定义的sayHi方法。

public class TestUser {
    private Integer id;
    private String name;
    
    public String sayHi(){
        return "hi";
    }

    public Integer getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Integer id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

测试创建100万个对象

// 通过普通方式创建TestUser对象
@Test
public void testCommon(){
    long start = System.currentTimeMillis();
    TestUser user = null;
    int i = 0;
    while(i<1000000){
        ++i;
        user = new TestUser();
    }
    long end = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("普通对象创建耗时："+(end - start ) + "ms");
}

//普通对象创建耗时：10ms
 

// 通过反射方式创建TestUser对象
@Test
public void testReflexNoCache() throws Exception {
    long start = System.currentTimeMillis();
    TestUser user = null;
    int i = 0;
    while(i<1000000){
        ++i;
        user = (TestUser) Class.forName("ReflexDemo.TestUser").newInstance();
    }
    long end = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("无缓存反射创建对象耗时："+(end - start ) + "ms");
}

//无缓存反射创建对象耗时：926ms

在上面这两个测试方法中，笔者各自测了5次，把他们消耗的时间取了一个平均值，在输出结果中可以看到一个是10ms，一个是926ms，在创建100W个对象的情况下，反射居然慢了90倍左右。wtf？差距居然这么大？难道反射真的这么慢？下面笔者换一种反射的姿势，继续测试一下，看看结果如何？

// 通过缓存反射方式创建TestUser对象
@Test
public void testReflexWithCache() throws Exception {
    long start = System.currentTimeMillis();
    TestUser user = null;
    Class rUserClass = Class.forName("RefleDemo.TestUser");
    int i = 0;
    while(i<1000000){
        ++i;
        user = (TestUser) rUserClass.newInstance();
    }
    long end = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("通过缓存反射创建对象耗时："+(end - start ) + "ms");
}

//通过缓存反射创建对象耗时：41ms

咦？这种操作只需要41ms了，大大提高了反射创建对象的效率。为什么会快这么多呢？

其实通过代码我们可以发现，是Class.forName这个方法比较耗时，它实际上调用了一个本地方法，通过这个方法来要求JVM查找并加载指定的类。所以我们在项目中使用的时候，可以把Class.forName返回的Class对象缓存起来，下一次使用的时候直接从缓存里面获取，这样就极大的提高了获取Class的效率。同理，在我们获取Constructor、Method等对象的时候也可以缓存起来使用，避免每次使用时再来耗费时间创建。

测试反射调用方法

@Test
public void testReflexMethod() throws Exception {
    long start = System.currentTimeMillis();
    Class testUserClass = Class.forName("RefleDemo.TestUser");
    TestUser testUser = (TestUser) testUserClass.newInstance();
    Method method = testUserClass.getMethod("sayHi");
    int i = 0;
    while(i<100000000){
        ++i;
        method.invoke(testUser);
    }
    long end = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("反射调用方法耗时："+(end - start ) + "ms");
}

//反射调用方法耗时：330ms

@Test
public void testReflexMethod() throws Exception {
    long start = System.currentTimeMillis();
    Class testUserClass = Class.forName("RefleDemo.TestUser");
    TestUser testUser = (TestUser) testUserClass.newInstance();
    Method method = testUserClass.getMethod("sayHi");
    int i = 0;
    while(i<100000000){
        ++i;
        method.setAccessible(true);
        method.invoke(testUser);
    }
    long end = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("setAccessible=true 反射调用方法耗时："+(end - start ) + "ms");
}

//setAccessible=true 反射调用方法耗时：188ms