比较一下以“反射”和“表达式”执行方法的性能差异

由于频繁地使用反射会影响性能，所以ASP.NET MVC采用了表达式树的方式来执行目标Action方法。具体来说，ASP.NET MVC会构建一个表达式来体现针对目标Action方法的执行，并且将该表达式编译成可执行代码。编译后的可执行代码体现为一个委托对象，该委托对象会被缓存起来以用于针对同一个Action方法的执行。为了让大家能够和直观地理解两种（直接利用反射和利用表达式编译后的委托对象）方法执行在性能上的差异，我们来做一个简单的实例演示。我们在一个控制台应用中定义了如下一个Foobar类型，它的Invoke方法就是我们需要测试的目标方法。简单起见，我们没有为它定义任何参数，方法本身也不需要执行任何具体操作。

public class Foobar
{
    public void Invoke(){}
}

具体的测试程序如下所示。三个静态属性Target、Method和Executor分别代表执行的目标对象、目标方法和表达式编译后生成的委托对象，后者通过调用静态方法CreateExecutor方法创建。

class Program
{

    public static Foobar Target { get; private set; }
    public static MethodInfo Method { get; private set; }
    public static Action<Foobar> Executor { get; private set; }

    private static object[] args = new object[0];

    private static Action<Foobar> CreateExecutor(MethodInfo method)
    {
        ParameterExpression target = Expression.Parameter(typeof(Foobar),"target");
        Expression expression = Expression.Call(target, method);
        return Expression.Lambda<Action<Foobar>>(expression, target).Compile();
    }

    static Program()
    {
        Target = new Foobar();
        Method = typeof(Foobar).GetMethod("Invoke");
        Executor = CreateExecutor(Method);
    }

    static void Main()
    {
        Console.WriteLine("{0,-10}{1,-12}{2}", "Times", "Reflection", "Expression");
        Test(100000);
        Test(1000000);
        Test(10000000);
    }

    private static void Test(int times)
    {
        Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();

        stopwatch.Start();
        for (int i = 0; i < times; i++)
        {
            Method.Invoke(Target, args);
        }
        long elapsed1 = stopwatch.ElapsedMilliseconds;

        stopwatch.Restart();
        for (int i = 0; i < times; i++)
        {
            Executor(Target);
        }
        long elapsed2 = stopwatch.ElapsedMilliseconds;

        Console.WriteLine("{0,-10}{1,-12}{2}", times, elapsed1, elapsed2);
    }
}

测试方法Test的参数times表示我们执行目标方法的次数。在该方法中，我们调用MethodInfo对象的Invoke方法以反射的形式执行目标方法，然后利用Executor属性表示的委托对象来执行目标方法，并将它们执行的时间（以毫秒为单位）输出来。在作为程序入口的Main方法中，我们先后三个调用Test方法，并将执行目标方法的次数分别设置为100,000（十万）、1,000,000（百万）和10,000,000（千万）。运行程序后我们会在控制台上得到如下所示的输出结果，可以看出直接采用反射方式执行某个方法确实在性能上要差一些，但是差异其实不算明显。很多人总是觉得在程序中使用反射会对性能造成很大的影响，其实在我看来在很多情况下反射本身都不是造成性能瓶颈的元凶。

Times      Reflection     Expression
100000     34             2
1000000    273            28
10000000   2627           284