前言
本節重點不講反射機制，而是講lambda表達式樹來替代反射中常用的獲取屬性和方法，來達到相同的效果但卻比反射高效。
每個人都知道，用反射調用一個方法或者對屬性執行SetValue和GetValue操作的時候都會比直接調用慢很多，這其中設計到CLR中內部的處理，不做深究。然而，我們在某些情況下又無法不使用反射，比如：在一個ORM框架中，你要將一個DataRow轉化為一個對象，但你又不清楚該對象有什么屬性，這時候你就需要寫一個通用的泛型方法來處理，以下代碼寫得有點惡心，但不妨礙理解意思:
//將DataReader轉化為一個對象 private static T GetObj<T>(SqliteDataReader reader) where T : class { T obj = new T(); PropertyInfo[] pros = obj.GetType().GetProperties(); foreach (PropertyInfo item in pros) { try { Int32 Index = reader.GetOrdinal(item.Name); String result = reader.GetString(Index); if (typeof(String) == item.PropertyType) { item.SetValue(obj, result); continue; } if (typeof(DateTime) == item.PropertyType) { item.SetValue(obj, Convert.ToDateTime(result)); continue; } if (typeof(Boolean) == item.PropertyType) { item.SetValue(obj, Convert.ToBoolean(result)); continue; } if (typeof(Int32) == item.PropertyType) { item.SetValue(obj, Convert.ToInt32(result)); continue; } if (typeof(Single) == item.PropertyType) { item.SetValue(obj, Convert.ToSingle(result)); continue; } if (typeof(Single) == item.PropertyType) { item.SetValue(obj, Convert.ToSingle(result)); continue; } if (typeof(Double) == item.PropertyType) { item.SetValue(obj, Convert.ToDouble(result)); continue; } if (typeof(Decimal) == item.PropertyType) { item.SetValue(obj, Convert.ToDecimal(result)); continue; } if (typeof(Byte) == item.PropertyType) { item.SetValue(obj, Convert.ToByte(result)); continue; } } catch (ArgumentOutOfRangeException ex) { continue; } } return obj; }對于這種情況，其執行效率是特別低下的，具體多慢在下面例子會在.Net Core平臺上和.Net Framework4.0運行測試案例.對于以上我舉例的情況，效率上我們還可以得到提升。但對于想在運行時修改一下屬性的名稱或其他操作，反射還是一項特別的神器，因此在某些情況下反射還是無法避免的。
但是對于只是簡單的SetValue或者GetValue，包括用反射構造函數，我們可以想一個中繼的方法，那就是使用表達式樹。對于不理解表達式樹的，可以到微軟文檔查看，點擊我。表達式樹很容易通過對象模型表示表達式，因此強烈建議學習。查看以下代碼：
static void Main() { Dog dog = new Dog(); PropertyInfo propertyInfo = dog.GetType().GetProperty(nameof(dog.Name)); //獲取對象Dog的屬性 MethodInfo SetterMethodInfo = propertyInfo.GetSetMethod(); //獲取屬性Name的set方法 ParameterExpression param = Expression.Parameter(typeof(Dog), "param"); Expression GetPropertyValueExp = Expression.Lambda(Expression.Property(param, nameof(dog.Name)), param); Expression<Func<Dog, String>> GetPropertyValueLambda = (Expression<Func<Dog, String>>)GetPropertyValueExp; ParameterExpression paramo = Expression.Parameter(typeof(Dog), "param"); ParameterExpression parami = Expression.Parameter(typeof(String), "newvalue"); MethodCallExpression MethodCallSetterOfProperty = Expression.Call(paramo, SetterMethodInfo, parami); Expression SetPropertyValueExp = Expression.Lambda(MethodCallSetterOfProperty, paramo, parami); Expression<Action<Dog, String>> SetPropertyValueLambda = (Expression<Action<Dog, String>>)SetPropertyValueExp; //創建了屬性Name的Get方法表達式和Set方法表達式,當然只是最簡單的 Func<Dog, String> Getter = GetPropertyValueLambda.Compile(); Action<Dog, String> Setter = SetPropertyValueLambda.Compile(); Setter?.Invoke(dog, "WLJ"); //我們現在對dog這個對象的Name屬性賦值 String dogName = Getter?.Invoke(dog); //獲取屬性Name的值 Console.WriteLine(dogName); Console.ReadKey(); } public class Dog { public String Name { get; set; } }以下代碼可能很難看得懂，但只要知道我們創建了屬性的Get、Set這兩個方法就行，其結果最后也能輸出狗的名字 WLJ,擁有ExpressionTree的好處是他有一個名為Compile（）的方法，它創建一個代表表達式的代碼塊。現在是最有趣的部分，假設你在編譯時不知道類型（在這篇文章中包含的代碼我在不同的程序集上創建了一個類型）你仍然可以應用這種技術，我將對于常用的屬性的set，get操作進行分裝。
/// <summary> /// 屬性類，仿造反射中的PropertyInfo /// </summary> public class Property { private readonly PropertyGetter getter; private readonly PropertySetter setter; public String Name { get; private set; } public PropertyInfo Info { get; private set; } public Property(PropertyInfo propertyInfo) { if (propertyInfo == null) throw new NullReferenceException("屬性不能為空"); this.Name = propertyInfo.Name; this.Info = propertyInfo; if (this.Info.CanRead) { this.getter = new PropertyGetter(propertyInfo); } if (this.Info.CanWrite) { this.setter = new PropertySetter(propertyInfo); } } /// <summary> /// 獲取對象的值 /// </summary> /// <param name="instance"></param> /// <returns></returns> public Object GetValue(Object instance) { return getter?.Invoke(instance); } /// <summary> /// 賦值操作 /// </summary> /// <param name="instance"></param> /// <param name="value"></param> public void SetValue(Object instance, Object value) { this.setter?.Invoke(instance, value); } private static readonly ConcurrentDictionary<Type, Core.Reflection.Property[]> securityCache = new ConcurrentDictionary<Type, Property[]>(); public static Core.Reflection.Property[] GetProperties(Type type) { return securityCache.GetOrAdd(type, t => t.GetProperties().Select(p => new Property(p)).ToArray()); } } /// <summary> /// 屬性Get操作類 /// </summary> public class PropertyGetter { private readonly Func<Object, Object> funcGet; public PropertyGetter(PropertyInfo propertyInfo) : this(propertyInfo?.DeclaringType, propertyInfo.Name) { } public PropertyGetter(Type declareType, String propertyName) { if (declareType == null) { throw new ArgumentNullException(nameof(declareType)); } if (propertyName == null) { throw new ArgumentNullException(nameof(propertyName)); } this.funcGet = CreateGetValueDeleagte(declareType, propertyName); } //代碼核心部分 private static Func<Object, Object> CreateGetValueDeleagte(Type declareType, String propertyName) { // (object instance) => (object)((declaringType)instance).propertyName var param_instance = Expression.Parameter(typeof(Object)); var body_objToType = Expression.Convert(param_instance, declareType); var body_getTypeProperty = Expression.Property(body_objToType, propertyName); var body_return = Expression.Convert(body_getTypeProperty, typeof(Object)); return Expression.Lambda<Func<Object, Object>>(body_return, param_instance).Compile(); } public Object Invoke(Object instance) { return this.funcGet?.Invoke(instance); } } public class PropertySetter { private readonly Action<Object, Object> setFunc; public PropertySetter(PropertyInfo property) { if (property == null) { throw new ArgumentNullException(nameof(property)); } this.setFunc = CreateSetValueDelagate(property); } private static Action<Object, Object> CreateSetValueDelagate(PropertyInfo property) { // (object instance, object value) => // ((instanceType)instance).Set_XXX((propertyType)value) //聲明方法需要的參數 var param_instance = Expression.Parameter(typeof(Object)); var param_value = Expression.Parameter(typeof(Object)); var body_instance = Expression.Convert(param_instance, property.DeclaringType); var body_value = Expression.Convert(param_value, property.PropertyType); var body_call = Expression.Call(body_instance, property.GetSetMethod(), body_value); return Expression.Lambda<Action<Object, Object>>(body_call, param_instance, param_value).Compile(); } public void Invoke(Object instance, Object value) { this.setFunc?.Invoke(instance, value); } }在將代碼應用到實例：
Dog dog = new Dog(); PropertyInfo propertyInfo = dog.GetType().GetProperty(nameof(dog.Name)); //反射操作 propertyInfo.SetValue(dog, "WLJ"); String result = propertyInfo.GetValue(dog) as String; Console.WriteLine(result); //表達式樹的操作 Property property = new Property(propertyInfo); property.SetValue(dog, "WLJ2"); String result2 = propertyInfo.GetValue(dog) as String; Console.WriteLine(result2);
發現其實現的目的與反射一致，但效率卻有明顯的提高。
以下測試以下他們兩之間的效率。測試代碼如下：
Student student = new Student(); PropertyInfo propertyInfo = student.GetType().GetProperty(nameof(student.Name)); Property ExpProperty = new Property(propertyInfo); Int32 loopCount = 1000000; CodeTimer.Initialize(); //測試環境初始化 //下面該方法個執行1000000次 CodeTimer.Time("基礎反射", loopCount, () => { propertyInfo.SetValue(student, "Fode",null); }); CodeTimer.Time("lambda表達式樹", loopCount, () => { ExpProperty.SetValue(student, "Fode"); }); CodeTimer.Time("直接賦值", loopCount, () => { student.Name = "Fode"; }); Console.ReadKey();其.Net4.0環境下運行結果如下：
.Net Core環境下運行結果：
從以上結果可以知道，迭代同樣的次數反射需要183ms，而用表達式只要34ms，直接賦值需要7ms，在效率上，使用表達式這種方法有顯著的提高，您可以看到使用此技術可以完全避免使用反射時的性能損失。反射之所以效率有點低主要取決于其加載的時候時在運行期下，而表達式則在編譯期，下篇有空將會介紹用Emit技術優化反射，會比表達式略快一點。
注：對于常用對象的屬性，最好將其緩存起來，這樣效率會更高。。
總結
以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對VEVB武林網的支持。
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