使用表达式树来提高反射的性能

反射是C#中一种常用的技术，反射提供了动态创建和访问对象的基础，但是反射在带来了极强的灵活性的同时，也带了极大的性能损耗，本文就介绍通过表达式树来提高反射过程中的性能。

反射

关于反射的详细内容，可以查看 MSDN文档的介绍 。这里不做过多说明，下面写一段反射代码。

先定义一个类，在后面反射该类获取 Id 的值。

class Foo{
    public Guid Id { get; set; } = Guid.NewGuid();
}

反射获取属性和值。

// 实例化对象
var foo = new Foo();
// 获取对象的类型
var type = foo.GetType();
// 查找类型中的 “Id” 的属性
var property = type.GetProperty("Id");
// 获取 “Id” 的值
var id = property.GetValue(foo);

表达式树

表达式树是C#一种常用的技术，在很多的框架和库中都有用到，可以查看 MSDN文档介绍 。表达式树最后会参与编译，提高运行时的性能。

修改上面的方法，添加表达式树代码。

var target = Expression.Parameter(typeof(object), "target");
var body = Expression.Convert(Expression.Property(Expression.Convert(target, typeof(Foo)), property), typeof(object));
var getter = Expression.Lambda<Func<object, object>>(body, target).Compile();

上面的代码定义了表达式树，最后生成的表达式类似于 ：x => foo.Id 这样一个委托，使用的时候就和委托一样的调用。

// 获取 “Id” 的值
var id = getter.Invoke(foo);

测试

建立一个100000个元素的列表，存放100000个Foo实例，循环获取每一个实例的Id的值，可以看到使用表达式树可以大幅提高性能。

var foos = new List<Foo>();
Stopwatch sw = new Stopwatch();
foos = Enumerable.Repeat(new Foo(),1000000).ToList();
sw.Restart();
for (int i = 0; i < 1000000; i++)
{
    var id = property.GetValue(foos[i]);
}
sw.Stop();

foos = Enumerable.Repeat(new Foo(),1000000).ToList();
sw.Restart();
for (int i = 0; i < 1000000; i++)
{
    var id = getter.Invoke(foos[i]);
}
sw.Stop();

分别测试1000、10000、100000、1000000、10000000个元素的结果如下所示，时间以ms为单位。

	1000对象	10000对象	100000对象	1000000对象	10000000对象
反射	0	0	10	110	369
表达式树	0	0	1	40	971

除了取值之外，还可以使用表达式树来赋值，也可以大幅度提高代码运行的性能。后面有时间再补上赋值的比较，