Java 下高效的反射工具包 ReflectASM 使用例解

ReflectASM 使用字节码生成的方式实现了更为高效的反射机制。执行时会生成一个存取类来 set/get 字段,访问方法或创建实例。一看到 ASM 就能领悟到 ReflectASM 会用字节码生成的方式,而不是依赖于 Java 本身的反射机制来实现的,所以它更快,并且避免了访问原始类型因自动装箱而产生的问题。

下面三个图是 ReflectASM 与 Java 自身反射机制的性能对比,表现很不错的。

测试代码包含在项目文件中. 上面图形是在  Oracle 的 Java 7u3, server VM 下测试出的结果。

下面我们自己来做个测试,测试环境是 Mac OS X 10.8, 2.4G Core 2 Duo, 4G RAM, 64 位 JDK 1.6.

待反射的类 SomeClass.java

测试类 ReflectasmClient.java

分别运行 testJdkReflect() 和 testReflectAsm 得出各自的运行时间数据,如下:

运行 testJdkReflect():  31473 31663 31578 31658 31552

运行 testReflectAsm(): 312814 310666 312867 311234 311792

这个数据是非常恐怖的,似乎在带领我们往相反的方向上走,用 ReflectASM 怎么反而耗时多的多,高一个数量级,为什么呢?原因是大部分的时间都耗费在了

MethodAccess access = MethodAccess.get(SomeClass.class);

上,正是生成字节码的环节上,也让你体验到 MethodAccess 是个无比耗时的操作,如果把这行放到循环之外会是什么样的结果呢,同时也把方法 testJdkReflect() 中的

Method method = SomeClass.class.getMethod("foo", String.class);

也提出去,改变后的 testJdkReflect() 和 testReflectAsm() 分别如下:

再次分别跑下 testJdkReflect() 和  testReflectAsm(),新的结果如下:

运行 testJdkReflect():  1682 1696 1858 1774 1780       ------ 平均  1758

运行 testReflectAsm(): 327 549 520 509 514                ------ 平均 483.8

胜负十分明显,上面的实验两相一比较,用 ReflectAsm 进行方法调用节省时间是 72.48%

也因此可以得到使用 ReflectASM 时需特别注意的是,获得类似 MethodAccess 实例只做一次,或它的实例应缓存起来,才是真正用好 ReflectASM。

进一步深入的话,不妨看看分别从 testJdkReflect()/testReflectAsm() 到 SomeClass.foo() 过程中到底发生了什么,断点看调用栈。

testJdkReflect() 到 SomeClass.foo() 的调用栈:

借助了 JDK 的 DelegatingMethodAccessorImpl 和  NativeMethodAccessorImpl。

再看 testReflectAsm() 到 SomeClass.foo()的调用栈:

可以看到,ReflectAsm 在执行 MethodAccess access = MethodAccess.get(SomeClass.class); 为你生成了类 SomeClassMethodAccess,经由它来进行后续的方法调用,使得性能上有很可观的改善。

上面只是讲述了,调用方法时如何使用 ReflectAsm,以及怎么确保高效性。下面补上 ReflectAsm 更多的用法,翻译自 ReflectAsm 官方。


ReflectASM 反射调用方法:

用 ReflectASM 反射来 set/get 字段值:

用 ReflectASM 反射来调用构造方法:

避免用方法名来查找

为了在重复性的反射来访问方法或字段时最大化性能,应该用方法和字段的索引来定位而不是名称:

说到这,不妨再次来验证一下,把 testReflectAsm() 方法改为如下:

运行的输出结果是,你可能想像不到的:

206 182 171 175 171

而用名称查找方法时的测试数据为:327 549 520 509 514

当然你调用的重复性应该带有一点夸张性质的。性能更优化的原因是用名称来查找最科要被转换成索引来查找。

可见性

ReflectASM 总是能访问公有成员的. 它会尝试在同一个 package 中去定义访问类的,并且同一个类加载器去加载。所以,如果安全管理器允许 setAccessible 调用成功的话,protected 或包私有(package private) 的成员也可被访问到. 假如 setAccessible 失败,仅当当有公有成员可被访问时,不会有异常抛出. 私有成员总是无法访问到。

有关异常

当使用 ReflectASM 有异常时,栈跟踪更清淅了。这是 Java 在反射调用方法时抛出了一个 RuntimeException 异常:

再看用 ReflectASM 时抛出的同样的异常:

如果被 ReflectASM 调用的代码抛出了需检测的异常,也需要抛出需检测异常. 因为如果你在用 try/catch 捕获块中未声明抛出的具体类型的异常时会报编译错误。(Unmi 注:这句话的意思是说,比如方法 foo() 未声明抛出 IOException,而你 try 它时却 catch(IOException) 就会出现编译错误)所以当你在用 ReflectASM 反射调用,并需要关心其中抛出的异常时,你必须捕获的异常类型是 Exception。

类别: Java/JEE. 标签: , , . 阅读(8,922). 订阅评论. TrackBack.

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