反射的哪些部分性能不佳？

Question

可能重复：
为什么反射很慢？

据说，反射的某些部分性能不是很好。这是真的吗？哪些部分被认为执行缓慢？

背景：我目前正在使用反射实验自己编写的持久化层。我还没有进行任何测量。我只需要知道可能的优化点在哪里，以便我可以设计程序。

- user573215

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不必自己创建持久层，您可以考虑为众多开源持久层之一做出贡献。 - bdoughan

反射相对于什么而言是慢的？除了检查类和对象之外，您还比较了哪些机制？ - Jé Queue

Answer 1

大多数使用反射的框架都会缓存反射操作的结果，以便它们不必再次执行。因此，实际上一切都在启动时发生了一次。

除此之外 - 所有部分都是“低效”的。正常代码应避免使用整个反射API。对于框架-请参见第1段。

- Bozho

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你会如何缓存反射创建的对象，例如 Object c = klass.newInstance()？ - Aravind Yarram

@Pangea - 当然，创建过程无法缓存。但是所有其他元数据都可以。 - Bozho

谢谢回答。我会考虑缓存我使用的Field对象。 - user573215

Answer 2

通常情况下，方法调用工作得很好。性能问题可能是由于Class.getMethod()，Class.getField()，Class.getDeclaredMethod()等引起的。Class.forName()也很慢（尽管它更像是动态类加载而不是反射）。

因此，我建议您缓存方法定位方法的结果，例如：

Method m = Class.getMethod("foo"); // do it once

// now invoke it as many times as you want

m.invoke(obj);

- AlexR

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你能演示为什么这些方法会慢吗？我的意思是，Class.getField() 和 Map.get() 基本上做的事情是一样的，但是前者还包括了一些层级遍历，对吧？而 Class.getDeclaredFields 则更简单一些。至于 Method.invoke，我觉得它看起来更加复杂。当然，这只是我的感觉。 - maaartinus

谢谢回答。我使用getDeclaredFields()。也许我会缓存这些字段。等我到那一步时再来测量。 - user573215

Answer 3

反射的整个意义在于规避类型系统，以便在语言最初并不打算执行的情况下完成任务。因此，无论你做什么，它都会很慢。

反射允许您在性能上进行权衡，以获得更简单的解决方案，这可以更快速地编写并易于维护。一旦您发现自己在使用反射使代码复杂化时，那么您就是在做错误的事情。

更新

我所说的“更简单”是指更少的代码行数。这基本上是一个更短的解决方案。反射允许您放弃类型安全性，以编写更短、更简洁的程序。这就是动态类型的合理性所在。Java泛型提供了一个更复杂的程序，但您具有类型安全性。反射在静态类型的语言中提供了动态类型。我的观点是，如果“反射”版本的程序比等效的“非反射”版本更复杂，那么非反射版本优于反射版本，因为它将运行更快且更简单。

还有其他用途的反射，但元编程并不是其中之一。元编程是写一个程序来编写另一个程序。例如，假设您想要重新格式化大量文件的名称；也许是一组婚礼照片。执行此操作的程序可能如下所示：

mv "1bill and fred(kfjw0f3).jpg" "1 - bill and fred.jpg"
mv "2sam and kim(g02fsgsg).jpg" "2 - sam and kim.jpg"
.
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.

一个生成mv命令列表的Ruby程序将是一个元编程程序。

- Jay

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感谢您的回答。我同意第一段的观点。但我不确定您所说的“更简单的解决方案”是什么意思。难道反射不就是元编程的一种吗？这样你就可以创建真正通用的算法了。 - user573215

Answer 4

别担心，它非常快。特别是与数据库操作相比。

在持久化框架中进行优化，例如使用运行时字节码生成...非常奇怪。我们谈论的是数据库...只需使用反射即可。

附注：一篇非常好的相关博客文章，今天发布。

http://buzdin.blogspot.com/2011/01/is-java-reflection-really-slow.html

- irreputable

Answer 5

速度主要取决于处理器需要执行多少条指令

（这是一种过度简化，但让我们暂且这么认为吧）。

当您调用一个方法时，代码可以进行JIT编译，从而减少开销。您已经知道将要调用哪个方法，因此您知道是否以有效的方式调用它，它返回什么，它需要什么代码等等。

当您使用反射时，所有这些都变得不确定。您必须尝试使用字符串找到该方法，然后查看是否正确调用它，然后获取所有代码并运行它。通常，这些都无法预先完成。

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这涉及到静态和动态之间的区别：

静态：快速，所有内容在执行时都已知，最小化执行时间所需的工作量。

动态：慢，事情稍后才能弄清楚，因此必须在运行时完成一些工作。

这并不意味着反射是“不好”的！速度并不是唯一的考虑因素！

如果它可以节省时间并使事情更简单：那就做吧！如果您后来发现需要更好的性能，并且反射在运行时间的 ~20% 中运行了 ~80%，那么请考虑其他解决方案。如果是这样，Java 将是一种非常不同的语言，您几乎不会使用对象。显然，您应该考虑速度，并对反射有一些了解，这正是您提出这个问题的原因。:D

- Gordon Gustafson