Java Reflection：为什么这么慢？

performance reflection java

2022-08-31 17:45:32

我一直避免使用Java反射soley，因为它以缓慢而闻名。在我当前项目的设计中，我达到了一个点，能够使用它将使我的代码更具可读性和优雅性，所以我决定试一试。

我对这种差异感到惊讶，我注意到有时运行时间几乎延长了100倍。即使在这个简单的示例中，它只是实例化一个空类，它也令人难以置信。

class B {

}

public class Test {

    public static long timeDiff(long old) {
        return System.currentTimeMillis() - old;
    }

    public static void main(String args[]) throws Exception {

        long numTrials = (long) Math.pow(10, 7);

        long millis;

        millis = System.currentTimeMillis();

        for (int i=0; i<numTrials; i++) {
            new B();
        }
        System.out.println("Normal instaniation took: "
                 + timeDiff(millis) + "ms");

        millis = System.currentTimeMillis();

        Class<B> c = B.class;

        for (int i=0; i<numTrials; i++) {
            c.newInstance();
        }

        System.out.println("Reflecting instantiation took:" 
              + timeDiff(millis) + "ms");

    }
}

所以真的，我的问题是

为什么这么慢？我做错了什么吗？（甚至上面的例子也证明了这种差异）。我很难相信它真的比正常实例化慢100倍。
有没有其他东西可以更好地用于将代码视为数据（请记住，我现在坚持使用Java）

答案 1

反射缓慢有几个明显的原因：

编译器不能进行任何优化，因为它可能不知道你在做什么。这可能也适用于JIT
必须发现正在调用/创建的所有内容（即按名称查找的类，查看匹配项的方法等）
参数需要通过装箱/拆箱，打包成数组，包裹在s中并重新抛出等方式进行装扮。ExceptionsInvocationTargetException
Jon Skeet在这里提到的所有处理。

仅仅因为某些东西慢了100倍，并不意味着它对你来说太慢了，假设反射是你设计程序的“正确方法”。例如，我认为IDE大量使用反射，从性能角度来看，我的IDE基本上没问题。

毕竟，与解析XML或访问数据库相比，反射的开销可能显得微不足道！

要记住的另一点是，微基准是一种众所周知的有缺陷的机制，用于确定实践中的速度。除了Tim Bender的评论之外，JVM需要时间来“预热”，JIT可以动态地重新优化代码热点等。

答案 2

您的测试可能存在缺陷。通常，JVM可以优化正常的实例化，但无法针对反射用例进行优化。

对于那些想知道时间是什么的人，我添加了一个预热阶段，并使用数组来维护创建的对象（更类似于真实程序可能执行的操作）。我在我的OSX，jdk7系统上运行了测试代码，并得到了这个：

反射实例化花费：5180ms
正常实例化时间：2001ms

修改后的测试：

public class Test {

    static class B {

    }

    public static long timeDiff(long old) {
        return System.nanoTime() - old;
    }

    public static void main(String args[]) throws Exception {

        int numTrials = 10000000;
        B[] bees = new B[numTrials];
        Class<B> c = B.class;
        for (int i = 0; i < numTrials; i++) {
            bees[i] = c.newInstance();
        }
        for (int i = 0; i < numTrials; i++) {
            bees[i] = new B();
        }

        long nanos;

        nanos = System.nanoTime();
        for (int i = 0; i < numTrials; i++) {
            bees[i] = c.newInstance();
        }
        System.out.println("Reflecting instantiation took:" + TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(timeDiff(nanos)) + "ms");

        nanos = System.nanoTime();
        for (int i = 0; i < numTrials; i++) {
            bees[i] = new B();
        }
        System.out.println("Normal instaniation took: " + TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(timeDiff(nanos)) + "ms");
    }


}