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反射真的存在性能问题吗？ 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）： public class ReflectionPerformanceActivity extends Activity{ private TextView mExecuteResultTxtView = null; private EditText mExecuteCountEditTxt = null; private Executor mPerformanceExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor(); private static final int AVERAGE_COUNT = 10; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState){ super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_reflection_performance_layout); mExecuteResultTxtView = (TextView)findViewById(R.id.executeResultTxtId); mExecuteCountEditTxt = (EditText)findViewById(R.id.executeCountEditTxtId); } public void onClick(View v){ switch(v.getId()){ case R.id.executeBtnId:{ execute(); } break; default:{ } break; } } private void execute(){ mExecuteResultTxtView.setText(""); mPerformanceExecutor.execute(new Runnable(){ @Override public void run(){ long costTime = 0; int executeCount = Integer.parseInt(mExecuteCountEditTxt.getText().toString()); long reflectMethodCostTime=0,normalMethodCostTime=0,reflectFieldCostTime=0,normalFieldCostTime=0; updateResultTextView(executeCount + "毫秒耗时情况测试"); for(int index = 0; index < AVERAGE_COUNT; index++){ updateResultTextView("第 " + (index+1) + " 次"); costTime = getNormalCallCostTime(executeCount); reflectMethodCostTime += costTime; updateResultTextView("执行直接调用方法耗时：" + costTime + " 毫秒"); costTime = getReflectCallMethodCostTime(executeCount); normalMethodCostTime += costTime; updateResultTextView("执行反射调用方法耗时：" + costTime + " 毫秒"); costTime = getNormalFieldCostTime(executeCount); reflectFieldCostTime += costTime; updateResultTextView("执行普通调用实例耗时：" + costTime + " 毫秒"); costTime = getReflectCallFieldCostTime(executeCount); normalFieldCostTime += costTime; updateResultTextView("执行反射调用实例耗时：" + costTime + " 毫秒"); } updateResultTextView("执行直接调用方法平均耗时：" + reflectMethodCostTime/AVERAGE_COUNT + " 毫秒"); updateResultTextView("执行反射调用方法平均耗时：" + normalMethodCostTime/AVERAGE_COUNT + " 毫秒"); updateResultTextView("执行普通调用实例平均耗时：" + reflectFieldCostTime/AVERAGE_COUNT + " 毫秒"); updateResultTextView("执行反射调用实例平均耗时：" + normalFieldCostTime/AVERAGE_COUNT + " 毫秒"); } }); } private long getReflectCallMethodCostTime(int count){ long startTime = System.currentTimeMillis(); for(int index = 0 ; index < count; index++){ ProgramMonkey programMonkey = new ProgramMonkey("小明", "男", 12); try{ Method setmLanguageMethod = programMonkey.getClass().getMethod("setmLanguage", String.class); setmLanguageMethod.setAccessible(true); setmLanguageMethod.invoke(programMonkey, "Java"); }catch(IllegalAccessException e){ e.printStackTrace(); }catch(InvocationTargetException e){ e.printStackTrace(); }catch(NoSuchMethodException e){ e.printStackTrace(); } } return System.currentTimeMillis()-startTime; } private long getReflectCallFieldCostTime(int count){ long startTime = System.currentTimeMillis(); for(int index = 0 ; index < count; index++){ ProgramMonkey programMonkey = new ProgramMonkey("小明", "男", 12); try{ Field ageField = programMonkey.getClass().getDeclaredField("mLanguage"); ageField.set(programMonkey, "Java"); }catch(NoSuchFieldException e){ e.printStackTrace(); }catch(IllegalAccessException e){ e.printStackTrace(); } } return System.currentTimeMillis()-startTime; } private long getNormalCallCostTime(int count){ long startTime = System.currentTimeMillis(); for(int index = 0 ; index < count; index++){ ProgramMonkey programMonkey = new ProgramMonkey("小明", "男", 12); programMonkey.setmLanguage("Java"); } return System.currentTimeMillis()-startTime; } private long getNormalFieldCostTime(int count){ long startTime = System.currentTimeMillis(); for(int index = 0 ; index < count; index++){ ProgramMonkey programMonkey = new ProgramMonkey("小明", "男", 12); programMonkey.mLanguage = "Java"; } return System.currentTimeMillis()-startTime; } private void updateResultTextView(final String content){ ReflectionPerformanceActivity.this.runOnUiThread(new Runnable(){ @Override public void run(){ mExecuteResultTxtView.append(content); mExecuteResultTxtView.append("\n"); } }); } }测试结果如下：
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； 四种访问方式性能差别： 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： private long getReflectCallMethodCostTime(int count){ long startTime = System.currentTimeMillis(); ProgramMonkey programMonkey = new ProgramMonkey("小明", "男", 12); Method setmLanguageMethod = null; try{ setmLanguageMethod = programMonkey.getClass().getMethod("setmLanguage", String.class); setmLanguageMethod.setAccessible(true); }catch(NoSuchMethodException e){ e.printStackTrace(); } for(int index = 0 ; index < count; index++){ try{ setmLanguageMethod.invoke(programMonkey, "Java"); }catch(IllegalAccessException e){ e.printStackTrace(); }catch(InvocationTargetException e){ e.printStackTrace(); } } return System.currentTimeMillis()-startTime; } private long getReflectCallFieldCostTime(int count){ long startTime = System.currentTimeMillis(); ProgramMonkey programMonkey = new ProgramMonkey("小明", "男", 12); Field ageField = null; try{ ageField = programMonkey.getClass().getDeclaredField("mLanguage"); }catch(NoSuchFieldException e){ e.printStackTrace(); } for(int index = 0 ; index < count; index++){ try{ ageField.set(programMonkey, "Java"); }catch(IllegalAccessException e){ e.printStackTrace(); } } return System.currentTimeMillis()-startTime; }沿用上面的测试方法，测试结果如下：
修改getReflectCallMethodCostTime和getReflectCallFieldCostTime方法的代码如下，对getMethod和getDeclaredField进行测试： private long getReflectCallMethodCostTime(int count){ long startTime = System.currentTimeMillis(); ProgramMonkey programMonkey = new ProgramMonkey("小明", "男", 12); for(int index = 0 ; index < count; index++){ try{ Method setmLanguageMethod = programMonkey.getClass().getMethod("setmLanguage", String.class); }catch(NoSuchMethodException e){ e.printStackTrace(); } } return System.currentTimeMillis()-startTime; } private long getReflectCallFieldCostTime(int count){ long startTime = System.currentTimeMillis(); ProgramMonkey programMonkey = new ProgramMonkey("小明", "男", 12); for(int index = 0 ; index < count; index++){ try{ Field ageField = programMonkey.getClass().getDeclaredField("mLanguage"); }catch(NoSuchFieldException e){ e.printStackTrace(); } } return System.currentTimeMillis()-startTime; }沿用上面的测试方法，测试结果如下：
由于测试的这四个方法最终调用的都是native方法，无法进一步跟踪。 个人猜测应该是和在程序运行时操作class有关。 比如需要判断是否安全？是否允许这样操作？入参是否正确？是否能够在虚拟机中找到需要反射的类？主要是这一系列判断条件导致了反射耗时；也有可能是因为调用natvie方法，需要使用JNI接口，导致了性能问题（参照Log.java、System.out.println，都是调用native方法，重复调用多次耗时很明显）。 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。 |
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