本篇內容介紹了“Java的反射是怎么影響性能的”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠學有所成！
反射具體是怎么影響性能的？這引起了我的反思。是啊，在闡述某個觀點時確實有必要說明原因，并且證明這個觀點是對的，雖然反射影響性能人盡皆知，我曾經也真的研究過反射是否存在性能問題，但并沒有在寫文章的時候詳細說明。這讓我想到網上很多信息只會告訴你結論，并不會說明原因，導致很多學到的東西都是死記硬背，而不是真正掌握，別人一問或者自己親身遇到同樣的問題時，傻眼了。
反射真的存在性能問題嗎？
還是使用上篇文章的demo，為了放大問題，找到共性，采用逐漸擴大測試次數、每次測試多次取平均值的方式，針對同一個方法分別就直接調用該方法、反射調用該方法、直接調用該方法對應的實例、反射調用該方法對應的實例分別從1-1000000，每隔一個數量級測試一次：
測試代碼如下（Person、ICompany、ProgramMonkey這三個類已在之前的文章中貼出）：
public class ReflectionPerformanceActivity extends Activity{ private TextView mExecuteResultTxtView = null; private EditText mExecuteCountEditTxt = null; private Executor mPerformanceExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor(); private static final int AVERAGE_COUNT = 10; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState){ super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_reflection_performance_layout); mExecuteResultTxtView = (TextView)findViewById(R.id.executeResultTxtId); mExecuteCountEditTxt = (EditText)findViewById(R.id.executeCountEditTxtId); } public void onClick(View v){ switch(v.getId()){ case R.id.executeBtnId:{ execute(); } break; default:{ } break; } } private void execute(){ mExecuteResultTxtView.setText(""); mPerformanceExecutor.execute(new Runnable(){ @Override public void run(){ long costTime = 0; int executeCount = Integer.parseInt(mExecuteCountEditTxt.getText().toString()); long reflectMethodCostTime=0,normalMethodCostTime=0,reflectFieldCostTime=0,normalFieldCostTime=0; updateResultTextView(executeCount + "毫秒耗時情況測試"); for(int index = 0; index < AVERAGE_COUNT; index++){ updateResultTextView("第 " + (index+1) + " 次"); costTime = getNormalCallCostTime(executeCount); reflectMethodCostTime += costTime; updateResultTextView("執行直接調用方法耗時：" + costTime + " 毫秒"); costTime = getReflectCallMethodCostTime(executeCount); normalMethodCostTime += costTime; updateResultTextView("執行反射調用方法耗時：" + costTime + " 毫秒"); costTime = getNormalFieldCostTime(executeCount); reflectFieldCostTime += costTime; updateResultTextView("執行普通調用實例耗時：" + costTime + " 毫秒"); costTime = getReflectCallFieldCostTime(executeCount); normalFieldCostTime += costTime; updateResultTextView("執行反射調用實例耗時：" + costTime + " 毫秒"); } updateResultTextView("執行直接調用方法平均耗時：" + reflectMethodCostTime/AVERAGE_COUNT + " 毫秒"); updateResultTextView("執行反射調用方法平均耗時：" + normalMethodCostTime/AVERAGE_COUNT + " 毫秒"); updateResultTextView("執行普通調用實例平均耗時：" + reflectFieldCostTime/AVERAGE_COUNT + " 毫秒"); updateResultTextView("執行反射調用實例平均耗時：" + normalFieldCostTime/AVERAGE_COUNT + " 毫秒"); } }); } private long getReflectCallMethodCostTime(int count){ long startTime = System.currentTimeMillis(); for(int index = 0 ; index < count; index++){ ProgramMonkey programMonkey = new ProgramMonkey("小明", "男", 12); try{ Method setmLanguageMethod = programMonkey.getClass().getMethod("setmLanguage", String.class); setmLanguageMethod.setAccessible(true); setmLanguageMethod.invoke(programMonkey, "Java"); }catch(IllegalAccessException e){ e.printStackTrace(); }catch(InvocationTargetException e){ e.printStackTrace(); }catch(NoSuchMethodException e){ e.printStackTrace(); } } return System.currentTimeMillis()-startTime; } private long getReflectCallFieldCostTime(int count){ long startTime = System.currentTimeMillis(); for(int index = 0 ; index < count; index++){ ProgramMonkey programMonkey = new ProgramMonkey("小明", "男", 12); try{ Field ageField = programMonkey.getClass().getDeclaredField("mLanguage"); ageField.set(programMonkey, "Java"); }catch(NoSuchFieldException e){ e.printStackTrace(); }catch(IllegalAccessException e){ e.printStackTrace(); } } return System.currentTimeMillis()-startTime; } private long getNormalCallCostTime(int count){ long startTime = System.currentTimeMillis(); for(int index = 0 ; index < count; index++){ ProgramMonkey programMonkey = new ProgramMonkey("小明", "男", 12); programMonkey.setmLanguage("Java"); } return System.currentTimeMillis()-startTime; } private long getNormalFieldCostTime(int count){ long startTime = System.currentTimeMillis(); for(int index = 0 ; index < count; index++){ ProgramMonkey programMonkey = new ProgramMonkey("小明", "男", 12); programMonkey.mLanguage = "Java"; } return System.currentTimeMillis()-startTime; } private void updateResultTextView(final String content){ ReflectionPerformanceActivity.this.runOnUiThread(new Runnable(){ @Override public void run(){ mExecuteResultTxtView.append(content); mExecuteResultTxtView.append("\n"); } }); } }測試結果如下：
反射性能測試結果
測試結論：
反射的確會導致性能問題；
反射導致的性能問題是否嚴重跟使用的次數有關系，如果控制在100次以內，基本上沒什么差別，如果調用次數超過了100次，性能差異會很明顯；
四種訪問方式，直接訪問實例的方式效率最高；其次是直接調用方法的方式，耗時約為直接調用實例的1.4倍；接著是通過反射訪問實例的方式，耗時約為直接訪問實例的3.75倍；最慢的是通過反射訪問方法的方式，耗時約為直接訪問實例的6.2倍；
反射到底慢在哪？
跟蹤源碼可以發現，四個方法中都存在實例化ProgramMonkey的代碼，所以可以排除是這句話導致的不同調用方式產生的性能差異；通過反射調用方法中調用了setAccessible方法，但該方法純粹只是設置屬性值，不會產生明顯的性能差異；所以最有可能產生性能差異的只有getMethod和getDeclaredField、invoke和set方法了，下面分別就這兩組方法進行測試，找到具體慢在哪？
首先測試invoke和set方法，修改getReflectCallMethodCostTime和getReflectCallFieldCostTime方法的代碼如下：
private long getReflectCallMethodCostTime(int count){ long startTime = System.currentTimeMillis(); ProgramMonkey programMonkey = new ProgramMonkey("小明", "男", 12); Method setmLanguageMethod = null; try{ setmLanguageMethod = programMonkey.getClass().getMethod("setmLanguage", String.class); setmLanguageMethod.setAccessible(true); }catch(NoSuchMethodException e){ e.printStackTrace(); } for(int index = 0 ; index < count; index++){ try{ setmLanguageMethod.invoke(programMonkey, "Java"); }catch(IllegalAccessException e){ e.printStackTrace(); }catch(InvocationTargetException e){ e.printStackTrace(); } } return System.currentTimeMillis()-startTime; } private long getReflectCallFieldCostTime(int count){ long startTime = System.currentTimeMillis(); ProgramMonkey programMonkey = new ProgramMonkey("小明", "男", 12); Field ageField = null; try{ ageField = programMonkey.getClass().getDeclaredField("mLanguage"); }catch(NoSuchFieldException e){ e.printStackTrace(); } for(int index = 0 ; index < count; index++){ try{ ageField.set(programMonkey, "Java"); }catch(IllegalAccessException e){ e.printStackTrace(); } } return System.currentTimeMillis()-startTime; }沿用上面的測試方法，測試結果如下：
invoke和set
修改getReflectCallMethodCostTime和getReflectCallFieldCostTime方法的代碼如下，對getMethod和getDeclaredField進行測試：
private long getReflectCallMethodCostTime(int count){ long startTime = System.currentTimeMillis(); ProgramMonkey programMonkey = new ProgramMonkey("小明", "男", 12); for(int index = 0 ; index < count; index++){ try{ Method setmLanguageMethod = programMonkey.getClass().getMethod("setmLanguage", String.class); }catch(NoSuchMethodException e){ e.printStackTrace(); } } return System.currentTimeMillis()-startTime; } private long getReflectCallFieldCostTime(int count){ long startTime = System.currentTimeMillis(); ProgramMonkey programMonkey = new ProgramMonkey("小明", "男", 12); for(int index = 0 ; index < count; index++){ try{ Field ageField = programMonkey.getClass().getDeclaredField("mLanguage"); }catch(NoSuchFieldException e){ e.printStackTrace(); } } return System.currentTimeMillis()-startTime; }沿用上面的測試方法，測試結果如下：
getMethod和getDeclaredField
測試結論：
getMethod和getDeclaredField方法會比invoke和set方法耗時；
隨著測試數量級越大，性能差異的比例越趨于穩定；
由于測試的這四個方法最終調用的都是native方法，無法進一步跟蹤。個人猜測應該是和在程序運行時操作class有關，比如需要判斷是否安全？是否允許這樣操作？入參是否正確？是否能夠在虛擬機中找到需要反射的類？主要是這一系列判斷條件導致了反射耗時；也有可能是因為調用natvie方法，需要使用JNI接口，導致了性能問題（參照Log.java、System.out.println，都是調用native方法，重復調用多次耗時很明顯）。
如果避免反射導致的性能問題？
通過上面的測試可以看出，過多地使用反射，的確會存在性能問題，但如果使用得當，所謂反射導致性能問題也就不是問題了，關于反射對性能的影響，參照下面的使用原則，并不會有什么明顯的問題：
不要過于頻繁地使用反射，大量地使用反射會帶來性能問題；
通過反射直接訪問實例會比訪問方法快很多，所以應該優先采用訪問實例的方式。
后記
上面的測試并不全面，但在一定程度上能夠反映出反射的確會導致性能問題，也能夠大概知道是哪個地方導致的問題。如果后面有必要進一步測試，我會從下面幾個方面作進一步測試：
測試頻繁調用native方法是否會有明顯的性能問題；
測試同一個方法內，過多的條件判斷是否會有明顯的性能問題；
測試類的復雜程度是否會對反射的性能有明顯影響
“Java的反射是怎么影響性能的”的內容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業相關的知識可以關注億速云網站，小編將為大家輸出更多高質量的實用文章！
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