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反射用不好真的会影响代码执行效率!

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站长
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前言

相信大家对反射都不陌生,在日常开始的过程中,我们也会经常用到反射来实现某些业务场景,并且很多框架Spring、Mybatis、JDBC等…底层都有靠反射来实现,先来谈谈优缺点;

优点

例如加载类的加载、方法的调用,可以很灵活的加载类,创建对象的功能性更加强大,调用类中属性和方法的时候,无视修饰符;通过配置可以无需修改代码,来实现对不同对象的加载。

缺点

使代码的复杂度上升、如果用不好会导致执行效率比正常创建对象的效率更低。

反射源码分析

反射代码主要存在java.lang.reflect包下,Class类主要方法有/forName、newInstance、getMethod、getDeclaredMethod

getMethod

反射用不好真的会影响代码执行效率!

反射用不好真的会影响代码执行效率!

看源码基本是分三步; 1:checkMemberAccess方法鉴权 2:获取method 3: method方法的拷贝‘

getDeclaredMethod

这个方法和getMethod基本步骤是一样的,不一样的是getDeclaredMethod方法是加载私有的方法,getMethod是PUBLIC加载公共方法。

invoke

反射用不好真的会影响代码执行效率!

反射用不好真的会影响代码执行效率!

反射用不好真的会影响代码执行效率!

再来看invoke方法,也是分为三步 1.checkAccess鉴权检验 2.获取copy时使用的MethodAccessor,MethodAccessor 也有一个invoke方法,分别有三个实现类DelegatingMethodAccessorImpl、MethodAccessorImpl 、NativeMethodAccessorImpl,可见MethodAccessor也是靠反射来实现的。 3.调用MethodAccessor的invoke方法实现方法的调用。 以上就是对反射源码的简单分析,有兴趣的朋友去好好看看,这里只是做个简单介绍。

反射执行效率对比

下面看看几种创建对象,并且执行对象方法的效率对比。

package com.example.system.factory;

import com.example.system.domain.ReflectEntity;
import lombok.SneakyThrows;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

public class ReflectTest {


    private Long testReflectMethod() {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            Thread thread = new Thread(new Runnable() {
                @SneakyThrows
                @Override
                public void run() {
                    Class clazz = Class.forName("com.example.system.domain.ReflectEntity");
                    Object ReflectEntity = clazz.newInstance();
                    Method method = clazz.getDeclaredMethod("getReflectMethod");
                    method.invoke(ReflectEntity);
                }
            });
        }
        return System.currentTimeMillis() - startTime;

    }

    private Long testReflectField() {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            Thread thread = new Thread(new Runnable() {
                @SneakyThrows
                @Override
                public void run() {

                    ReflectEntity reflectEntity = new ReflectEntity("Lxlxxx", 20, "coding");
                    Field field = null;
                    try {
                        field = reflectEntity.getClass().getDeclaredField("name");
                        field.set(reflectEntity, "changeLxlxxx");


                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }
        return System.currentTimeMillis() - startTime;
    }

    private Long testNormMethod() {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            Thread thread = new Thread(new Runnable() {
                @SneakyThrows
                @Override
                public void run() {
                    ReflectEntity reflectEntity = new ReflectEntity("Lxlxxx", 20, "coding");
                    reflectEntity.setName("changeLxlxxx");
                }
            });
        }
        return System.currentTimeMillis() - startTime;
    }

    private Long testNormField() {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            Thread thread = new Thread(new Runnable() {
                @SneakyThrows
                @Override
                public void run() {
                    ReflectEntity reflectEntity = new ReflectEntity("Lxlxxx", 20, "coding");
                    reflectEntity.eName = "English";
                }
            });
        }
        return System.currentTimeMillis() - startTime;
    }

    public static void main(String[] args) {
        ReflectTest reflectTest = new ReflectTest();
        final Long aLong = reflectTest.testReflectMethod();
        final Long aLong1 = reflectTest.testReflectField();
        final Long aLong2 = reflectTest.testNormMethod();
        final Long aLong3 = reflectTest.testNormField();
        System.out.printf("testReflectMethod执行时间:" + aLong);
        System.out.printf("testReflectField执行时间:" + aLong1);
        System.out.printf("testNormMethod执行时间:" + aLong2);
        System.out.printf("testNormField执行时间:" + aLong3);
    }

}


测试结果

每个方法创建10000个线程,通过反射、非反射进行对象创建已经属性调用;

执行所需要的时间,从上到下发现反射的执行时候用的最长,效率也是最低的;

反射用不好真的会影响代码执行效率!

反射效率低原因分析

从上面反射调用的方法时间来看testReflectMethod

testReflectField,testReflectMethod方法里面执行了 Method.invoke方法,那我们就针对这个方法来具体分析下;

反射用不好真的会影响代码执行效率!

1.每次都要检查方法的可见性 2.MethodAccessor.invoke方法每次都要检验参数 3.Method.invoke方法对入参的封装与解封 这三点我认为是影响效率比较大的三点

解决反射效率低的问题

可以选择不用JDK的反射类,因为效率实在是太低了,可以使用hutool封装的反射工具类;

<dependency>
    <groupId>cn.hutool</groupId>
    <artifactId>hutool-all</artifactId>
<hutool.version>5.3.5</hutool.version>
</dependency>

下面来看看使用hutool的ReflectUtil反射工具类的执行效率如何;

private Long testReflectUtil(){
    long startTime = System.currentTimeMillis();
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        Thread thread = new Thread(new Runnable() {
            @SneakyThrows
            @Override
            public void run() {
                ReflectEntity t = ReflectUtil.newInstance(ReflectEntity.class);
                ReflectUtil.setFieldValue(t, "name","changeLxlxxx");
                ReflectUtil.invoke(t, "getReflectMethod", "");
            }
        });
    }
    return System.currentTimeMillis() - startTime;
}

优化后

反射用不好真的会影响代码执行效率! 通过调用ReflectUtil类之后,与其他方法的执行时间进行了对比,发现执行的效率确实很高,还不到JDK原生反射一半的时间;

总结

在我们的老项目中,我也是看到使用JDK的原生反射代码,才去好奇分析下它的执行效率,果不其然效率是非常低的,存在于老项目中也是见怪不怪,往往了解底层的逻辑,才能更加帮助我们更好对项目进行优化。