AspectCore.Extension.Reflection : .NET Core反射扩展库

时间：2023-12-29 20:29:56

在从零实现AOP的过程中，难免会需要大量反射相关的操作，虽然在.net 4.5+/.net core中反射的性能有了大幅的优化，但为了追求极致性能，自己实现了部分反射的替代方案，包括构造器调用、方法调用、字段读写，属性读写和特性读取。在重构时，把反射扩展操作封装到单独的项目AspectCore.Extension.Reflection中，以此方便自己和大家使用。

获取AspectCore.Extension.Reflection

通过nuget获取AspectCore.Extension.Reflection

    Install-Package AspectCore.Extensions.Reflection -pre

构造器反射扩展

提供ConstructorReflector作为构造器反射扩展的入口，使用方式类似System.Reflection.ConstructorInfo：

var constructorInfo = typeof(ConstructorFakes).GetTypeInfo().GetConstructor(new Type[0]);

var reflector = constructorInfo.GetReflector();

var instance = reflector.Invoke(args);

性能测试（Reflection为.NET Core提供的反射调用，Reflector为AspectCore.Extension.Reflection调用，Native为硬编码调用，下同）：

 |     Method |       Mean |     Error |    StdDev |    StdErr |          Op/s |  Gen 0 | Allocated |

 |----------- |-----------:|----------:|----------:|----------:|--------------:|-------:|----------:|

 | Reflection | 119.505 ns | 0.5146 ns | 0.4814 ns | 0.1243 ns |   8,367,831.8 | 0.0074 |      24 B |

 |  Reflector |   8.990 ns | 0.0403 ns | 0.0377 ns | 0.0097 ns | 111,236,649.9 | 0.0076 |      24 B |

 |     Native |   3.825 ns | 0.0620 ns | 0.0580 ns | 0.0150 ns | 261,404,148.5 | 0.0076 |      24 B |

方法调用反射扩展

提供MethodReflector作为方法反射扩展的入口，使用方式类似System.Reflection.MethodInfo

var typeInfo = typeof(MethodFakes).GetTypeInfo();

var method = typeInfo.GetMethod("Call");

var refector = method.GetReflector();

refector.Invoke(instance,args);

性能测试：

 |             Method |        Mean |     Error |    StdDev |    StdErr |            Op/s |

 |------------------- |------------:|----------:|----------:|----------:|----------------:|

 |        Native_Call |   1.0473 ns | 0.0064 ns | 0.0050 ns | 0.0015 ns |   954,874,046.8 |

 |    Reflection_Call |  91.9543 ns | 0.3540 ns | 0.3311 ns | 0.0855 ns |    10,874,961.4 |

 |     Reflector_Call |   7.1544 ns | 0.0628 ns | 0.0587 ns | 0.0152 ns |   139,774,408.3 |

属性调用反射扩展

提供PropertyReflector作为属性反射扩展的入口，使用方式类似System.Reflection.PropertyInfo

var property  = typeof(PropertyFakes).GetTypeInfo().GetProperty("Property");

var reflector = property.GetReflector();

var value = reflector.GetValue(instance);

性能测试：

 |                    Method |       Mean |     Error |    StdDev |    StdErr |          Op/s |  Gen 0 | Allocated |

 |-------------------------- |-----------:|----------:|----------:|----------:|--------------:|-------:|----------:|

 |       Native_Get_Property |   1.178 ns | 0.0244 ns | 0.0229 ns | 0.0059 ns | 848,858,716.1 |      - |       0 B |

 |   Reflection_Get_Property | 103.028 ns | 0.2217 ns | 0.2074 ns | 0.0535 ns |   9,706,088.1 |      - |       0 B |

 |    Reflector_Get_Property |   4.172 ns | 0.0194 ns | 0.0172 ns | 0.0046 ns | 239,694,827.7 |      - |       0 B |

 |       Native_Set_Property |   2.002 ns | 0.0122 ns | 0.0114 ns | 0.0030 ns | 499,447,543.5 |      - |       0 B |

 |   Reflection_Set_Property | 188.313 ns | 0.5347 ns | 0.5002 ns | 0.1292 ns |   5,310,298.0 | 0.0203 |      64 B |

 |    Reflector_Set_Property |   5.878 ns | 0.0234 ns | 0.0219 ns | 0.0056 ns | 170,138,324.7 |      - |       0 B |

特性获取扩展

以获取方法上标记的特性为例。

方法定义如下：

 [Attribute1]

 [Attribute2("benchmark", Id = 10000)]

 [Attribute3]

 [Attribute3]

 [Attribute3]

 public void Method()

 {

 }

使用MethodReflector来获取特性：

var method = type.GetMethod("Method");

var reflector = method.GetReflector();

var attribute1 = reflector.GetCustomAttribute(typeof(Attribute1));

var attributes = reflector.GetCustomAttributes();

性能测试：

 |                                      Method |        Mean |         Op/s |  Gen 0 | Allocated |

 |-------------------------------------------- |------------:|-------------:|-------:|----------:|

 |               Reflection_GetCustomAttribute | 4,642.13 ns |    215,418.5 | 0.2289 |     744 B |

 |                Reflector_GetCustomAttribute |    35.52 ns | 28,154,302.3 | 0.0101 |      32 B |

 | Reflection_GetCustomAttributes_WithAttrType | 5,354.49 ns |    186,759.2 | 0.3281 |    1048 B |

 |  Reflector_GetCustomAttributes_WithAttrType |   168.61 ns |  5,930,816.1 | 0.0710 |     224 B |

 |          Reflection_GetCustomAttributes_All | 7,915.45 ns |    126,335.2 | 0.5035 |    1632 B |

 |           Reflector_GetCustomAttributes_All |    98.36 ns | 10,166,253.6 | 0.0737 |     232 B |

 |                        Reflection_IsDefined | 1,723.30 ns |    580,283.6 | 0.0801 |     256 B |

 |                         Reflector_IsDefined |    35.55 ns | 28,126,759.1 |      - |       0 B |

可以看到AspectCore.Extension.Reflection在性能上都比反射有2个数量级的优化，达到了和硬编码调用相同的数量级。尤其是获取特性的优化最为明显。

可以在Github获取详细的性能测试。

Github : https://github.com/dotnetcore/AspectCore-Framework

AspectCore Group QQ群: 306531723

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