使用泛型委托，构筑最快的通用属性访问器

用户1177503

发布于 2018-02-26 17:34:20

91500

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最近做一个父类的属性向子类的属性赋值的小程序，用了下AutoMapper组件，感觉不错，想探究下它的原理，自己动手做一个例子试试看。实现这个功能，第一反应使用反射遍历对象的属性然后获取父类对象的属性值，接着设置给子类对象同名的属性。但一想到反射的效率，就又打算才用另外的方式来实现。

搜索了下资料，发现了Artech写的《三种属性操作性能比较：PropertyInfo + Expression Tree + Delegate.CreateDelegate》http://www.cnblogs.com/artech/archive/2011/03/26/Propertyaccesstest.html ，文中的测试结果说明，使用委托是最快的方式，但是原文进做了原理性说明，代码不通用，于是参照原文的方法，改写成泛型方法了：

首先，定义一个获取属性值和设置属性值的泛型委托：

 public delegate T GetPropertyValue<T>();
 public delegate void SetPropertyValue<T>(T Value);

然后，写2个构造该委托实例的方法：

        private static ConcurrentDictionary<string, Delegate> myDelegateCache = new ConcurrentDictionary<string, Delegate>();

        public static GetPropertyValue<T> CreateGetPropertyValueDelegate<TSource, T>(TSource obj, string propertyName)
        {
            string key = string.Format("Delegate-GetProperty-{0}-{1}", typeof(TSource).FullName, propertyName);
            GetPropertyValue<T> result = (GetPropertyValue<T>)myDelegateCache.GetOrAdd(
                key, 
                newkey =>
                {
                    return Delegate.CreateDelegate(typeof(GetPropertyValue<T>), obj, typeof(TSource).GetProperty(propertyName).GetGetMethod());
                }
                );

            return result;
        }
        public static SetPropertyValue<T> CreateSetPropertyValueDelegate<TSource, T>(TSource obj, string propertyName)
        {
            string key = string.Format("Delegate-SetProperty-{0}-{1}", typeof(TSource).FullName, propertyName);
            SetPropertyValue<T> result = (SetPropertyValue<T>)myDelegateCache.GetOrAdd(
               key,
               newkey =>
               {
                   return Delegate.CreateDelegate(typeof(SetPropertyValue<T>), obj, typeof(TSource).GetProperty(propertyName).GetSetMethod());
               }
               );

            return result;
        }

注意，上面使用了.net 4.0的线程安全的字典来缓存生成的委托类型实例： private static ConcurrentDictionary<string, Delegate> myDelegateCache = new ConcurrentDictionary<string, Delegate>(); 好了，下面我们写一点测试代码：

            CarInfo info = new CarInfo();
            info.CID = 999;
            ////////////////
            //info.ID==999;
            SetPropertyValue<int> set = CreateSetPropertyValueDelegate<CarInfo, int>(info, "CID");
            set(100);//100;

            GetPropertyValue<int> get = CreateGetPropertyValueDelegate<CarInfo, int>(info, "CID");
            var r = get();//100
            GetPropertyValue<int> get2 = CreateGetPropertyValueDelegate<CarInfo, int>(info, "CID");
            var r2 = get2();//100

经测试，结果正常，这样，通用的最快的属性访问器就有了。

这个方法的性能怎么样？听说.net的字典查找性能不够高，继续写段测试代码跑跑看：

（注：测试代码增加了相应的NoCache方法，代码如下：

 public static GetPropertyValue<T> CreateGetPropertyValueDelegateNoCache<TSource, T>(TSource obj, string propertyName)
        {
            return (GetPropertyValue<T>)Delegate.CreateDelegate(typeof(GetPropertyValue<T>), obj, typeof(TSource).GetProperty(propertyName).GetGetMethod()); ;
        }
        public static SetPropertyValue<T> CreateSetPropertyValueDelegateNoCache<TSource, T>(TSource obj, string propertyName)
        {
            return (SetPropertyValue<T>)Delegate.CreateDelegate(typeof(SetPropertyValue<T>), obj, typeof(TSource).GetProperty(propertyName).GetSetMethod()); ;
        }

）

Console.WriteLine("{0, -15}{1,-10}{2,-8}{3,-8} {4,-8}", "Times", "直接访问", "委托（非缓存）", "委托（字典缓存）", "委托（变量缓存）");
            //性能测试 直接访问
            int times = 1000000;
            var stopwatch = new Stopwatch();
            stopwatch.Start();
            for (int i = 0; i < times; i++)
            {
                int oldValue = info.CID;
                info.CID = i;
            }
            var duration1 = stopwatch.ElapsedMilliseconds;
            //使用委托,非缓存
            stopwatch.Restart();
            for (int i = 0; i < times; i++)
            {
                int oldValue = CreateGetPropertyValueDelegateNoCache<CarInfo, int>(info, "CID")();
                CreateSetPropertyValueDelegateNoCache<CarInfo, int>(info, "CID")(i);
            }
            var duration2 = stopwatch.ElapsedMilliseconds;
            //使用委托,字典缓存
            stopwatch.Restart();
            for (int i = 0; i < times; i++)
            {
                int oldValue = CreateGetPropertyValueDelegate<CarInfo, int>(info, "CID")();
                CreateSetPropertyValueDelegate<CarInfo, int>(info, "CID")(i);
            }
            var duration3 = stopwatch.ElapsedMilliseconds;

            //使用委托,直接缓存
            stopwatch.Restart();
            for (int i = 0; i < times; i++)
            {
                int oldValue = get();
                set(i);
            }
            var duration4 = stopwatch.ElapsedMilliseconds;
            stopwatch.Stop();
            Console.WriteLine("{0, -15} {1,-15} {2,-15}  {3,-15}  {4,-15} ", times, duration1, duration2, duration3, duration4);
            Console.WriteLine("--------------------单位（ms）--------------------------");

下面是运行结果：

===================Debug模式=====================
Times          直接访问      委托（非缓存） 委托（字典缓存） 委托（变量缓存）
1000000         17              12421            949              16

--------------------单位（ms）----------------------------------------------

====================Release模式=========================

Times          直接访问      委托（非缓存） 委托（字典缓存） 委托（变量缓存）
1000000         9               11696            867              8

--------------------单位（ms）--------------------------

结果令人惊异：直接执行委托调用，比调用方法本身还要快点，另外也证明了，字典的查找性能的确不高。这个测试中字典元素的数量是较少的，有朋友提示，可能是计算字典的Key的哈希耗费了较多性能，于是将缓存字典的长度改小成DGP-{0}-{1} 和 DSP-{0}-{1}，再次进行测试：

========================long key==================================
Times          直接访问      委托（非缓存） 委托（字典缓存） 委托（变量缓存）
1000000         19              11817            971              18

--------------------单位（ms）--------------------------

Times          直接访问      委托（非缓存） 委托（字典缓存） 委托（变量缓存）
1000000         24              11210            882              16

--------------------单位（ms）--------------------------

Times          直接访问      委托（非缓存） 委托（字典缓存） 委托（变量缓存）
1000000         22              11168            895              16

--------------------单位（ms）--------------------------
========================short key==================================

Times          直接访问      委托（非缓存） 委托（字典缓存） 委托（变量缓存）
1000000         20              11727            689              18

--------------------单位（ms）--------------------------

imes          直接访问      委托（非缓存） 委托（字典缓存） 委托（变量缓存）
1000000         18              11804            738              17

-------------------单位（ms）--------------------------

Times          直接访问      委托（非缓存） 委托（字典缓存） 委托（变量缓存）
1000000         23              11234            684              16

--------------------单位（ms）--------------------------

测试结果表明，字典的Key的长度的确对性能有影响，所以我们需要注意Key不是越长越好。

补充：

下面有朋友回复说，要比较它在10次，100，10000，1000000 不同情况下面的效率，将测试程序稍微改写了下，下面是运行结果：

Times          直接访问      委托（非缓存） 委托（字典缓存） 委托（变量缓存）
10              0               3                0                0

--------------------单位（ms）--------------------------
*
Times          直接访问      委托（非缓存） 委托（字典缓存） 委托（变量缓存）
100             0               1                0                0

--------------------单位（ms）--------------------------
*
Times          直接访问      委托（非缓存） 委托（字典缓存） 委托（变量缓存）
10000           0               165              8                0

--------------------单位（ms）--------------------------
*
Times          直接访问      委托（非缓存） 委托（字典缓存） 委托（变量缓存）
1000000         31              11556            755              17

--------------------单位（ms）--------------------------
*

从测试来看，在执行次数在几百次的范围内，效率相差都是很小的，可以忽略，所以不用缓存委托结果也行。

它能做什麽？

在动态构设置对象的属性值的地方，比如ORM的实体类属性赋值，用途很大的。

PS：今天测试发现，代码

Delegate.CreateDelegate(typeof(GetPropertyValue<T>), obj, typeof(TSource).GetProperty(propertyName).GetGetMethod()); 创建的委托方法仅针对当前实例对象 obj 有效，除非这是静态属性，它并不能作为一个通用类型的属性访问器，所以将它缓存意义不大，但可以作为优化属性访问的一个手段。

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