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扣丁學(xué)堂Java培訓(xùn)分享c#使用dynamic類型優(yōu)化反射的方法

2019-03-18 13:51:54 2208瀏覽

研究Java開(kāi)發(fā)的小伙伴們有多少知道或者是了解dynamic的嗎?c#使用dynamic類型優(yōu)化反射的方法有哪些有多少的小伙伴知道呢?本篇文章扣丁學(xué)堂Java培訓(xùn)小編就給讀者們探討一下c#使用dynamic類型優(yōu)化反射的方法，希望對(duì)小伙伴們有所幫助。

什么是dynamic類型?

微軟給出的官方文檔中這樣解釋：在通過(guò) dynamic 類型實(shí)現(xiàn)的操作中，該類型的作用是繞過(guò)編譯時(shí)類型檢查。 改為在運(yùn)行時(shí)解析這些操作。 dynamic 類型簡(jiǎn)化了對(duì) COM API(例如 Office Automation API)、動(dòng)態(tài) API(例如 IronPython 庫(kù))和 HTML 文檔對(duì)象模型 (DOM) 的訪問(wèn)。在大多數(shù)情況下，dynamic 類型與 object 類型的行為類似。  

但是，如果操作包含 dynamic 類型的表達(dá)式，那么不會(huì)通過(guò)編譯器對(duì)該操作進(jìn)行解析或類型檢查。 編譯器將有關(guān)該操作信息打包在一起，之后這些信息會(huì)用于在運(yùn)行時(shí)評(píng)估操作。 在此過(guò)程中，dynamic類型的變量會(huì)編譯為 object 類型的變量。 因此，dynamic 類型只在編譯時(shí)存在，在運(yùn)行時(shí)則不存在。

dynamic的出現(xiàn)讓C#具有了弱語(yǔ)言類型的特性。編譯器在編譯的時(shí)候不再對(duì)類型進(jìn)行檢查，編譯期默認(rèn)dynamic對(duì)象支持你想要的任何特性。

下例中生成的類型是一致的：

dynamic dyn = "Fode"; 　　　　　　Object obj = "Fode";
// Rest the mouse pointer over dyn and obj to see their
// types at compile time.
System.Console.WriteLine(dyn.GetType());
System.Console.WriteLine(obj.GetType());

其輸出結(jié)果都是String類型，可知CLR可以正確的識(shí)別出dynamic是哪種類型，在反編譯看看其生成的IL代碼：

IL_0000: nop
IL_0001: ldstr "Fode"
IL_0006: stloc.0
IL_0007: ldstr "Fode"
IL_000c: stloc.1
IL_000d: call valuetype [mscorlib]System.ConsoleKeyInfo [mscorlib]System.Console::ReadKey()
IL_0012: pop
IL_0013: ret

JIT編譯器將dynamic識(shí)別為String類型，并將其推算到運(yùn)算棧中(IL代碼中 ldstr(將新對(duì)象引用推送到存儲(chǔ)在元數(shù)據(jù)中的字符串文字)、(stloc.*)從評(píng)估堆棧的頂部彈出當(dāng)前值，并將其存儲(chǔ)在索引*處的本地變量列表中),不同IL代碼也不所謂，前文只是介紹dynamic這個(gè)類型關(guān)鍵字，只需要你知道他的類型是繞過(guò)編譯器就可以，如以下操作，Object類型就會(huì)報(bào)編譯的錯(cuò)誤。但是，對(duì)于 dyn + 3，不會(huì)報(bào)告任何錯(cuò)誤。 在編譯時(shí)不會(huì)檢查包含 dyn 的表達(dá)式，原因是 dyn 的類型為 dynamic。

dynamic dyn = "Fode";
Object obj = "Fode";
dyn = dyn + 3;
obj = obj + 3; //這句代碼編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)

dynamic是Framework 4.0的新特性。dynamic的出現(xiàn)讓C#具有了若語(yǔ)言的特性。編譯器在編譯時(shí)候不再對(duì)該類型進(jìn)行檢查，編譯器默認(rèn)dynamic對(duì)象支持開(kāi)發(fā)者想要的任何特征。比如，即使你對(duì) GetStudent()方法返回的對(duì)象一無(wú)所知，也可以像以下執(zhí)行代碼的調(diào)用，編譯器不會(huì)報(bào)錯(cuò)：

static void Main(string[] args)
{
dynamic dyn = GetStudent();
//正確的操作
Console.WriteLine(dyn.Age);
Console.WriteLine(dyn.Name);
dyn.PrintName();
//錯(cuò)誤的操作
//Console.WriteLine(dyn.Birthday); //該對(duì)象沒(méi)有包含該屬性
//dyn.PrintAge(); //這行代碼會(huì)報(bào)錯(cuò)誤，訪問(wèn)級(jí)別不夠
Console.ReadKey();
}
static Student GetStudent()
{
Student student = new Student();
student.Age = 21;
student.Name = "Fode";
return student;
}
class Student
{
public String Name { get; set; }
public Int32 Age { get; set; }
public void PrintName()
{
Console.WriteLine(this.Name);
}
private void PrintAge()
{
Console.WriteLine(this.Age);
}
}

如果運(yùn)行時(shí)dyn對(duì)象不包含指定的特性(屬性、字段、方法等)，運(yùn)行時(shí)會(huì)拋出一個(gè)運(yùn)行時(shí)的錯(cuò)誤 RuntimeBinderException。

注意：有人可能會(huì)將var關(guān)鍵字與dynamic進(jìn)行比較。實(shí)際上，var和dynamic完全是兩回事，兩個(gè)不同的概念。var實(shí)際上是編譯期間拋給我門(mén)的“語(yǔ)法糖”,一旦被編譯，編譯器會(huì)自動(dòng)匹配var變量的實(shí)際類型，并用實(shí)際類型來(lái)替換給變量的聲明，這看上去就好像我們?cè)诰幋a的時(shí)候用實(shí)際類型進(jìn)行聲明一樣，優(yōu)點(diǎn)也顯而易見(jiàn)，當(dāng)【賦值方】類型發(fā)生變化時(shí)，【實(shí)現(xiàn)方】無(wú)需改變其類型，因?yàn)関ar會(huì)自動(dòng)去適配。而dynamic被編譯后，實(shí)際上是一個(gè)Object類型，只不過(guò)編譯器會(huì)對(duì)dynamic類型進(jìn)行特殊處理，讓它在編譯期間不進(jìn)行任何的類型檢查，而是將類型檢查放到了運(yùn)行期。這從VS這個(gè)IDE就能看出，在編輯窗口中，var支持【智能感知】，因?yàn)関s能推斷出var類型的實(shí)際類型;而dynamic聲明的變量卻不支持【智能感知】，因?yàn)閷?duì)其運(yùn)行期的類型一無(wú)所知。對(duì)dynamic變量使用【智能感知】會(huì)提示"此操作將在運(yùn)行時(shí)解析"。

現(xiàn)在，重點(diǎn)來(lái)了，利用好了動(dòng)態(tài)類型dynamic的這個(gè)特性，可以簡(jiǎn)化C#中的反射語(yǔ)法，更高深的優(yōu)化將在以后的博客推出。在dynamic出現(xiàn)之前，我們先用基礎(chǔ)反射獲取一個(gè)類中的方法，并執(zhí)行它：

static void Main()
{
DynamicObj obj = new DynamicObj();
var fun = obj.GetType().GetMethod(nameof(obj.CallFun));
Int32 result = (Int32)fun.Invoke(obj, new Object[] { "Fode" });
Console.WriteLine(result);
Console.ReadKey();
}
public class DynamicObj
{
public Int32 CallFun(String str)
{
return str.Length;
}
}

其結(jié)果沒(méi)有什么好講的，就是一個(gè)用反射調(diào)用 CallFun() 方法的例子，而用dynamic之后，代碼看上去更簡(jiǎn)潔了，并且在可控制的范圍內(nèi)減少了一次拆箱的操作，代碼如下:

dynamic dyn = new DynamicObj();
Int32 result = dyn.CallFun("Fode");
Console.WriteLine(result);

可能我們會(huì)對(duì)這樣的簡(jiǎn)化不以為然，畢竟代碼看起來(lái)并沒(méi)有減少多少，但是，如果考慮到效率兼優(yōu)美兩個(gè)特性，那么dynamic的優(yōu)勢(shì)就顯現(xiàn)出來(lái)了。對(duì)上面的代碼個(gè)執(zhí)行10000000次，在進(jìn)行分析，如下所示：

CodeTimer.Time("使用dynamic", 10000000, () => { //執(zhí)行里面的代碼10000000次
dynamic dyn = new DynamicObj();
Int32 result = dyn.CallFun("Fode");
});
CodeTimer.Time("使用基礎(chǔ)反射", 10000000, () => { //執(zhí)行里面的代碼10000000次
DynamicObj obj = new DynamicObj();
var fun = obj.GetType().GetMethod(nameof(obj.CallFun));
Int32 result = (Int32)fun.Invoke(obj, new Object[] { "Fode" });
});
Console.ReadKey();

其運(yùn)行結(jié)果如下所示：

從以上結(jié)果看出，使用dynamic使用時(shí)間為481ms，基礎(chǔ)反射使用時(shí)間為3063ms，CPU和時(shí)間上相差了5倍多，測(cè)試器 CodeTimer 的代碼隨后會(huì)貼出。

總結(jié)：

可以看到雖然用dynamic優(yōu)化后的反射跟基礎(chǔ)反射的相比，效率雖然在同一個(gè)數(shù)量級(jí)上?？墒腔A(chǔ)反射卻沒(méi)有dynamic代碼簡(jiǎn)潔，因此建議:始終使用dynamic來(lái)簡(jiǎn)化反射實(shí)現(xiàn)(前提你知道你要是實(shí)現(xiàn)的類型)，在往后的隨筆，將會(huì)提出用ExpressionTree和Emit技術(shù)深度優(yōu)化反射。

以上就是扣丁學(xué)堂Java在線學(xué)習(xí)小編給大家分享的c#使用dynamic類型優(yōu)化反射的方法，希望對(duì)小伙伴們有所幫助，想要了解更多內(nèi)容的小伙伴可以登錄扣丁學(xué)堂官網(wǎng)咨詢。想要學(xué)好Java開(kāi)發(fā)小編給大家推薦口碑良好的扣丁學(xué)堂，扣丁學(xué)堂有專業(yè)老師制定的Java學(xué)習(xí)路線圖輔助學(xué)員學(xué)習(xí)，此外還有與時(shí)俱進(jìn)的Java視頻教程供大家學(xué)習(xí)，想要學(xué)好Java開(kāi)發(fā)技術(shù)的小伙伴快快行動(dòng)吧?？鄱W(xué)堂Java技術(shù)交流群：670348138。

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