有同学在我前两天写的一篇文章深入浅出反射底下留言,问反射具体是怎么影响性能的?
这引起了我的反思。是啊,在阐述某个观点时确实有必要说明原因,并且证明这个观点是对的,虽然反射影响性能人尽皆知,我曾经也真的研究过反射是否存在性能问题,但并没有在写文章的时候详细说明。这让我想到网上很多信息只会告诉你结论,并不会说明原因,导致很多学到的东西都是死记硬背,而不是真正掌握,别人一问或者自己亲身遇到同样的问题时,傻眼了。
# 反射真的存在性能问题吗?
还是使用上篇文章的demo,为了放大问题,找到共性,采用逐渐扩大测试次数、每次测试多次取平均值的方式,针对同一个方法分别就直接调用该方法、反射调用该方法、直接调用该方法对应的实例、反射调用该方法对应的实例分别从1-1000000,每隔一个数量级测试一次:
测试代码如下(Person、ICompany、ProgramMonkey这三个类已在之前的文章中贴出):
测试结果如下:
反射性能测试结果
测试结论:
反射的确会导致性能问题;
反射导致的性能问题是否严重跟使用的次数有关系,如果控制在100次以内,基本上没什么差别,如果调用次数超过了100次,性能差异会很明显;
四种访问方式,直接访问实例的方式效率最高;其次是直接调用方法的方式,耗时约为直接调用实例的1.4倍;接着是通过反射访问实例的方式,耗时约为直接访问实例的3.75倍;最慢的是通过反射访问方法的方式,耗时约为直接访问实例的6.2倍;
# 反射到底慢在哪?
跟踪源码可以发现,四个方法中都存在实例化ProgramMonkey的代码,所以可以排除是这句话导致的不同调用方式产生的性能差异;通过反射调用方法中调用了setAccessible方法,但该方法纯粹只是设置属性值,不会产生明显的性能差异;所以最有可能产生性能差异的只有getMethod和getDeclaredField、invoke和set方法了,下面分别就这两组方法进行测试,找到具体慢在哪?
首先测试invoke和set方法,修改getReflectCallMethodCostTime和getReflectCallFieldCostTime方法的代码如下:
沿用上面的测试方法,测试结果如下:
invoke和set
修改getReflectCallMethodCostTime和getReflectCallFieldCostTime方法的代码如下,对getMethod和getDeclaredField进行测试:
沿用上面的测试方法,测试结果如下:
getMethod和getDeclaredField
测试结论:
getMethod和getDeclaredField方法会比invoke和set方法耗时;
随着测试数量级越大,性能差异的比例越趋于稳定;
# 如果避免反射导致的性能问题?
通过上面的测试可以看出,过多地使用反射,的确会存在性能问题,但如果使用得当,所谓反射导致性能问题也就不是问题了,关于反射对性能的影响,参照下面的使用原则,并不会有什么明显的问题:
不要过于频繁地使用反射,大量地使用反射会带来性能问题;
通过反射直接访问实例会比访问方法快很多,所以应该优先采用访问实例的方式。
# 后记
上面的测试并不全面,但在一定程度上能够反映出反射的确会导致性能问题,也能够大概知道是哪个地方导致的问题。如果后面有必要进一步测试,我会从下面几个方面作进一步测试:
测试频繁调用native方法是否会有明显的性能问题;
测试同一个方法内,过多的条件判断是否会有明显的性能问题;
测试类的复杂程度是否会对反射的性能有明显影响。