.NET：使用switch还是字典来处理字符串键？

Question

我面临一个情况，我有一个包含不同类型约15个属性的业务对象。此业务对象还必须实现一个接口，该接口具有以下方法:

object GetFieldValue(string FieldName);

我可以看到实现这个方法的两种方式：

使用 switch 语句：

switch ( FieldName )
{
    case "Field1": return this.Field1;
    case "Field2": return this.Field2;
    // etc.
}

使用字典（SortedDictionary或HashTable）：

return this.AllFields[FieldName];

哪种方法更有效率？

补充：忘记说了。这种方法是用于在网格中显示项目。该网格将具有每个属性的列。通常会有包含1000多个项目的网格。这就是为什么我关心性能的原因。

第二个补充：

一个想法：混合方法。创建一个静态字典，其键为属性名称，值为数组中的索引。该字典仅在应用程序启动时填充一次。每个对象实例都有一个数组。因此，查找将如下所示：

return this.ValueArray[StaticDictionary[FieldName]];

字典填充算法可以使用反射。属性本身将相应地被实现：

public bool Field1
{
    get
    {
        object o = this.ValueArray[StaticDictionary["Field1"]]; 
        return o == null ? false : (bool)o;
    }
    set
    {
        this.ValueArray[StaticDictionary["Field1"]] = value;
    }
}

有人看到这个有什么问题吗？

还可以进一步将ValueArray/StaticDictionary放置在单独的通用类型ValueCollection<T>中，其中T将指定反射的类型。 ValueCollection还将处理尚未设置任何值的情况。然后可以简单地编写属性：

public bool Field1
{
    get
    {
        return (bool)this.Values["Field1"];
    }
    set
    {
        this.Values["Field1"] = value;
    }
}

最后，我开始再次思考，一个简单的switch语句是否更快且更易于维护...

- Vilx-

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为什么不使用反射？查看此链接 一个关于反射和性能的博客 另一篇关于反射的好文章 - Fredou

这不应该比它们中的任何一个都慢吗？ - Vilx-

该对象将显示在一个网格中，该网格将查询属性。我通常会在这样的网格中有大约1000个项目。那就是15,000次反射调用。如果每个调用都需要1毫秒，我不敢想象会发生什么。 - Vilx-

你为什么不将整个对象绑定到网格作为数据行呢？ - Rowland Shaw

说实话，就是DevExpress的TreeList。它像是TreeView/GridView混合而成的。所以数据必须是分层的。界面也是为了让TreeList能够理解层次结构等等。我也可以将所有内容翻译成DataTable(也可以绑定到这个表格)，但是对我来说，这样做不太舒服。 - Vilx-

Answer 1

switch:      good efficiency, least maintainable
dictionary:  good efficiency, better maintainability
reflection:  least efficient, best maintainability

提示：除非你已经测试并发现效率成为问题，否则只考虑可维护性而不要担心效率。

我不是在说反射是你唯一的选择，而是它可以让你根据需要添加/删除和重命名属性，而不需要保持 switch 语句或字典同步。

- Ash

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我倾向于认为，相较于使用调度表字典的方法，反射会增加大量认知负担，使得代码难以维护。不过这可能只是因为我很少使用反射。 :) - Greg D

比 switch 语句更高效的字典？出乎意料，你能详细说明一下吗？ - Bubblewrap

@Vilx，由于我对反射很熟悉，所以我会将其与字典或开关（使用Stopwatch类）进行比较，然后做出决定。是的，调用使用反射的GetFieldValue（）版本15,000次可能会导致性能问题，但您需要确认它是否存在。 - Ash

@Vilx，你的混合方法在理论上是可行的，但你绝对正确，它可能会引入额外的可维护性问题。我可能会选择简单的字典或switch方法。混合方法将开始“重新发明轮子”，因为其他框架（如CSLA）已经为您完成了这种事情。 - Ash

@Rune，我可以向你保证，使用字典比使用反射更快。在计算机科学中，哈希表和字典之所以存在，是因为它们可以提供比大多数其他数据结构更高的数据检索性能。而反射存在的目的是为了在运行时提供类型的可发现性，而不是出于性能原因。但不要只听我的话，可以进行一次比较实验。 - Ash

Answer 2

因为你使用字符串，所以使用字典可能会更快。当使用字符串时，switch语句基本上会被转换为哈希表。但是如果你使用整数或类似的类型，则会被转换为跳转表，速度更快。

详见此答案和问题获取更多详情。

最好的方法是进行性能分析并确定结果。

- Mike Two

Answer 3

如何获取每个属性的值可能对整体性能的影响要比如何渲染网格小。

让我举个例子： 假设您有以下实现：

private string _latestFieldName = string.Empty;
private PropertyInfo _propertyInfo;

object GetFieldValue(string FieldName)
{
  if(FieldName != _latestFieldName)
  {
    _propertyInfo = typeof(yourTypeName).GetProperty(FieldName);
  }
  return _propertyInfo.GetValue(this,null);
}

如果您的网格渲染使用反射一次渲染一行，那么它将不得不每次都获取propertyinfo。而如果您按列渲染，则只需为每个属性获取一次propertyInfo，由于分支预测几乎每次都是正确的，因此您只会在if上错过非常少的时钟周期。当您已经拥有PropertyInfo并且不需要将调用结果转换为GetValue时，使用反射在速度方面非常接近于使用属性的getter。

我的观点是，在开始优化之前，请使用分析器。（当然，如果您无法更改网格，则也无法真正优化它）

- Rune FS

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不好意思，我不能改变这个网格。 :) - Vilx-

Answer 4

相对于字典，Switch 有两个优点：

1. 您可以在默认部分中创建自定义异常消息，其中可以包括无效值。在字典的情况下，您只会得到未包含键名的 KeyNotFoundException。
2. 您可以处理 null 值。字典无法将 null 存储为键。

- dimaaan