今天在工作上遇到这么个需求：需要获取对象上所有属性的值，但并事先并不知道对象的类型。 我的第一反应就是使用反射，但是这个操作会进行多次，大量的反射肯定会有性能影响。虽然对我这个项目无关紧要，但我还是选择了另外一种解决方案：构建表达式树，再生成委托，然后将委托缓存在字典里。代码如下:
首先构建表达式树(类似这种形式：'(a) => a.xx')，并生成委托：
private static Func<TObject, object> BuildDynamicGetPropertyValueDelegate<TObject>(PropertyInfo property)
{
var instanceExpression = Expression.Parameter(property.ReflectedType, "instance");
var memberExpression = Expression.Property(instanceExpression, property);
var convertExpression = Expression.Convert(memberExpression, typeof(object)); //生成的Body就是a.xx; xx代表属性名
var lambdaExpression = Expression.Lambda<Func<TObject, object>>(convertExpression, instanceExpression);
return lambdaExpression.Compile();
}
接着，当需要获取属性的值时，先在字典里查看是否有已经生成好的委托，有的话取出委托执行获取属性值。没有则构建表达式树生成委托，并放入字典中：
private static Dictionary<PropertyInfo, Delegate> delegateCache = new Dictionary<PropertyInfo, Delegate>();
public static object GetPropertyValueUseExpression<TObject>(TObject obj, PropertyInfo property)
{
Delegate d;
if (delegateCache.TryGetValue(property, out d))
{
var func = (Func<TObject, object>)d;
return func(obj);
}
var getValueDelegate = BuildDynamicGetPropertyValueDelegate<TObject>(property);
delegateCache[property] = getValueDelegate;
return getValueDelegate(obj);
}
就这么简单，完成之后，我想测试一下表达式树版本和反射版本的性能差距如何，于是我又简单实现反射版本作为测试对比：
public static object GetPropertyValueUseReflection<TObject>(TObject obj, PropertyInfo propertyInfo)
{
return propertyInfo.GetValue(obj);
}
接下来是两者的测试代码：
class Car
{
public string Make { get; set; }
public string Model { get; set; }
public int Capacity { get; set; }
}
.....
int repeatTimes = 10000;
PropertyInfo property = typeof(Car).GetProperty("Make");
Car car = new Car();
Stopwatch stopwatch = Stopwatch.StartNew();
for (int i = 0; i < repeatTimes; i++)
{
GetPropertyValueUseExpression(car, property);
}
stopwatch.Stop();
Console.WriteLine("Repeated {0}, Cache in Dictionary expression used time: {1} ms", repeatTimes, stopwatch.ElapsedTicks);
stopwatch.Reset();
stopwatch.Start();
for (int i = 0; i < repeatTimes; i++)
{
GetPropertyValueUseReflection(car, property);
}
stopwatch.Stop();
Console.WriteLine("Repeated {0}, reflection used time: {1} ms", repeatTimes, stopwatch.ElapsedTicks);
在我的预想之中是这样的：表达式树版本在调用次数很少的情况下会慢于反射版本，随着次数增多，表达式树版本的优势会越来越明显。
测试结果：
在调用次数为十万、百万、千万次的情况下，表达式书版本的优势随着次数而提高。
PS:之前在代码中犯了一些错误导致表达式树版本的效率比反射还低，还把原因归结于Dictionary的效率，确实不该。但是为何这些小错误会导致如此的差距我还没弄明白，搞明白之后再写一篇博客吧。
更新:
经过Echofool、zhaxg两位园友的提示，其实访问属性的委托可以不用放在字典里，而是通过多接收一个参数再根据switch case来获取相应的属性值，代码如下：
public class PropertyDynamicGetter<T>
{
private static Func<T, string, object> cachedGetDelegate;
public PropertyDynamicGetter()
{
if (cachedGetDelegate == null)
{
var properties = typeof(T).GetProperties();
cachedGetDelegate = BuildDynamicGetDelegate(properties);
}
}
public object Execute(T obj, string propertyName)
{
return cachedGetDelegate(obj, propertyName);
}
private Func<T, string, object> BuildDynamicGetDelegate(PropertyInfo[] properties)
{
var objParamExpression = Expression.Parameter(typeof(T), "obj");
var nameParamExpression = Expression.Parameter(typeof(string), "name");
var variableExpression = Expression.Variable(typeof(object), "propertyValue");
List<SwitchCase> switchCases = new List<SwitchCase>();
foreach (var property in properties)
{
var getPropertyExpression = Expression.Property(objParamExpression, property);
var convertPropertyExpression = Expression.Convert(getPropertyExpression, typeof(object));
var assignExpression = Expression.Assign(variableExpression, convertPropertyExpression);
var switchCase = Expression.SwitchCase(assignExpression, Expression.Constant(property.Name));
switchCases.Add(switchCase);
}
//set null when default
var defaultBodyExpression = Expression.Assign(variableExpression, Expression.Constant(null));
var switchExpression = Expression.Switch(nameParamExpression, defaultBodyExpression, switchCases.ToArray());
var blockExpression = Expression.Block(typeof(object), new[] { variableExpression }, switchExpression);
var lambdaExpression = Expression.Lambda<Func<T, string, object>>(blockExpression, objParamExpression, nameParamExpression);
return lambdaExpression.Compile();
}
}
这个版本不使用字典，从而去除了从字典取对象的影响。它实现上先是取出对象所有的属性，然后在构建表达式树时根据属性名使用Switch。
测试结果：
可以看到，在千万次的情况下（十万，百万也是如此），这个版本效率比表达式树缓存在字典里的效率还要高一些。
最后，如果我的代码有错误或者测试方法不对，欢迎大家指出