如遇图片加载失败，可尝试使用手机流量访问
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？
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：
反射性能测试结果 如遇图片加载失败，可尝试使用手机流量访问
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：
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：
invoke和set 如遇图片加载失败，可尝试使用手机流量访问
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：
getMethod和getDeclaredField 如遇图片加载失败，可尝试使用手机流量访问
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；
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。
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。
来源：jianshu.com/p/4e2b49fa8ba1
来自 “ ITPUB博客 ” ，链接：https://blog.itpub.net/70035356/viewspace-2996040/ ，如需转载，请注明出处，否则将追究法律责任。
请登录后发表评论
登录
全部评论
