表达式的应用：反射方法调用效率优化
反射通过操作元数据，一般使用场景：一个是晚期绑定，CLR运行时动态加载程序集，建立类型对象等操作（如加载插件）；另一个是提供通用的模型，进行通用的功能操作，一般和泛型一起用（如ORM）。
反射方法调用效率慢，是因为反射当于黑盒操作，看一下MethodInfo的Invoke()方法的参数就知道了，参数个数、类型都是未知的，都需要和真正的方法签名的参数进行校验，还会遇到装箱的操作。性能优化就是要解决参数校验的问题（明确参数的个数、类型），方法如下：
- 建立强类型委托， 使用Delegate.CreateDelegate()将反射方法绑定到一个定义好委托中；
- 使用Expression.Call()方法调用表达式。
和数据实体打交道，写了个通用的实体帮助类，使用表达式进行优化，实现对某一实体属性的批量设值和读取。这里写的是静态扩展类，也可以以属性作为最小处理单元进行封装，将get和set构建的方法缓存到类型为委托的属性上（因为一个属性get，set只需构建一次），后续通过属性直接拿来调用即可。
代码如下：
1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.IO; 4 using System.Linq; 5 using System.Linq.Expressions; 6 using System.Reflection; 7 using System.Text; 8 using System.Threading.Tasks; 9 10 namespace Extensions 11 { 12 /// <summary> 13 /// 实体辅助类 14 /// </summary> 15 public static class EntityHelperExtension 16 { 17 /// <summary> 18 /// 构建获取属性值方法 19 /// 方法只需构建一次，适合大批量修改某一对象某一属性值 20 /// </summary> 21 /// <typeparam name="T">类型</typeparam> 22 /// <typeparam name="TK">属性类型</typeparam> 23 /// <param name="propertyInfo">属性描述</param> 24 /// <returns>获取属性值方法</returns> 25 public static Func<T, TK> BuildGetPropertyValueDelegate<T, TK>(this PropertyInfo propertyInfo) 26 { 27 var invokeObjExpr = Expression.Parameter(typeof(T), "item"); 28 var getValueExpr = Expression.Call( 29 invokeObjExpr,//Invoke第一个参数，即调用方法的实例，静态方法为null 30 propertyInfo.GetGetMethod(),//反射调用的方法 31 null//Invoke第二个参数，即调用方法的参数 表达式 32 ); 33 34 var getValueReturnExpr = Expression.Convert(getValueExpr, typeof(TK)); 35 var lambdaExpr = Expression.Lambda<Func<T, TK>>(getValueReturnExpr, invokeObjExpr); 36 return lambdaExpr.Compile(); 37 } 38 39 /// <summary> 40 /// 构建设置属性值方法 41 /// 方法只需构建一次，适合大批量修改某一对象某一属性值 42 /// </summary> 43 /// <typeparam name="T">类型</typeparam> 44 /// <typeparam name="TK">属性类型</typeparam> 45 /// <param name="propertyInfo">属性描述</param> 46 /// <returns>设置属性值方法</returns> 47 public static Action<T, TK> BuildSetPropertyValueDelegate<T, TK>(this PropertyInfo propertyInfo) 48 { 49 var invokeObjExpr = Expression.Parameter(typeof(T), "item"); 50 var propValExpr = Expression.Parameter(propertyInfo.PropertyType, "propertyValue"); 51 var setValueExpr = Expression.Call( 52 invokeObjExpr, 53 propertyInfo.GetSetMethod(), 54 propValExpr 55 ); 56 57 var lambdaExpr = Expression.Lambda<Action<T, TK>>(setValueExpr, 58 invokeObjExpr, propValExpr); 59 return lambdaExpr.Compile(); 60 } 61 62 /// <summary> 63 /// 构建获取属性值方法 64 /// 方法只需构建一次，适合大批量修改某一对象某一属性值 65 /// </summary> 66 /// <typeparam name="T">类型</typeparam> 67 /// <typeparam name="TK">属性类型</typeparam> 68 /// <param name="propertyName">属性名</param> 69 /// <returns>获取属性值方法和属性描述</returns> 70 public static (Func<T, TK> getPropertyValueDelegate, PropertyInfo propertyInfo) BuildGetPropertyValueDelegate<T, TK>(string propertyName) 71 { 72 var propertyInfo = typeof(T).GetProperty(propertyName); 73 if (propertyInfo == null) throw new ArgumentNullException($"属性不存在，属性名：{propertyName}"); 74 if (!propertyInfo.CanRead) throw new NotSupportedException($"属性不支持读操作，属性名：{propertyName}"); 75 76 var getValue = BuildGetPropertyValueDelegate<T, TK>(propertyInfo); 77 78 return (getValue, propertyInfo); 79 } 80 81 /// <summary> 82 /// 创建设置属性值方法 83 /// 方法只需构建一次，适合大批量修改某一对象某一属性值 84 /// </summary> 85 /// <typeparam name="T">类型</typeparam> 86 /// <typeparam name="TK">属性类型</typeparam> 87 /// <param name="propertyName">属性名</param> 88 /// <returns>设置属性值方法和属性描述</returns> 89 public static (Action<T, TK> setPropertyValueDelegate, PropertyInfo propertyInfo) BuildSetPropertyValueDelegate<T, TK>(string propertyName) 90 { 91 var propertyInfo = typeof(T).GetProperty(propertyName); 92 if (propertyInfo == null) throw new ArgumentNullException($"属性不存在，属性名：{propertyName}"); 93 if (!propertyInfo.CanWrite) throw new NotSupportedException($"属性不支持写操作，属性名：{propertyName}"); 94 95 var setValue = BuildSetPropertyValueDelegate<T, TK>(propertyInfo); 96 97 return (setValue, propertyInfo); 98 } 99 100 /// <summary> 101 /// 获取属性值 102 /// </summary> 103 /// <typeparam name="T">集合元素类型</typeparam> 104 /// <typeparam name="TK">属性值类型</typeparam> 105 /// <param name="data">集合</param> 106 /// <param name="propertyName">属性名</param> 107 /// <returns>属性值集合</returns> 108 public static (IEnumerable<TK> propertyValues, PropertyInfo propertyInfo) GetAllProperty<T, TK>(this IEnumerable<T> data, 109 string propertyName) where T : class 110 { 111 if (!data.Any()) throw new ArgumentException($"集合无元素，元素类型：{nameof(T)}"); 112 113 var (getValue, propertyInfo) = BuildGetPropertyValueDelegate<T, TK>(propertyName); 114 115 var propertyValueList = new List<TK>(); 116 foreach (var item in data) 117 { 118 propertyValueList.Add(getValue(item)); 119 } 120 121 return (propertyValueList, propertyInfo); 122 } 123 124 /// <summary> 125 /// 设置属性值 126 /// </summary> 127 /// <typeparam name="T">集合元素类型</typeparam> 128 /// <typeparam name="TK">集合元素中属性类型</typeparam> 129 /// <param name="data">集合</param> 130 /// <param name="propertyName">属性名</param> 131 /// <param name="propertyValue">属性值</param> 132 public static PropertyInfo SetAllProperty<T, TK>(this IEnumerable<T> data, 133 string propertyName, TK propertyValue) where T : class 134 { 135 if (!data.Any()) throw new ArgumentException($"集合无元素，元素类型：{nameof(T)}"); 136 137 var (setValue, propertyInfo) = BuildSetPropertyValueDelegate<T, TK>(propertyName); 138 139 foreach (var item in data) 140 { 141 setValue(item, propertyValue); 142 } 143 144 return propertyInfo; 145 } 146 } 147 }
测试下性能和结果：
1 class EntityHelperExtensionTest 2 { 3 static void Main(string[] args) 4 { 5 EfficiencyTest(); 6 7 Console.ReadKey(); 8 } 9 10 static void EfficiencyTest() 11 { 12 var person = new Person(); 13 var namePropertyInfo = typeof(Person).GetProperty(nameof(Person.Name)); 14 15 var sw = new Stopwatch(); 16 17 sw.Start(); 18 for (int i = 0; i < 1000000; i++) 19 { 20 person.Name = "X"; 21 } 22 sw.Stop(); 23 Console.WriteLine($"属性赋值Name={ person.Name}："+sw.ElapsedMilliseconds); 24 25 sw.Restart(); 26 for (int i = 0; i < 1000000; i++) 27 { 28 namePropertyInfo.SetValue(person, "XX"); 29 } 30 sw.Stop(); 31 Console.WriteLine($"反射Name={ person.Name}：" + sw.ElapsedMilliseconds); 32 33 sw.Restart(); 34 var setValue = namePropertyInfo.BuildSetPropertyValueDelegate<Person, string>(); 35 for (int i = 0; i < 1000000; i++) 36 { 37 setValue.Invoke(person, "XXX"); 38 } 39 sw.Stop(); 40 Console.WriteLine($"表达式Name={ person.Name}：" + sw.ElapsedMilliseconds); 41 42 Console.WriteLine("-------------------"); 43 var people = GetData(); 44 sw.Restart(); 45 foreach (var person1 in people) 46 { 47 namePropertyInfo.SetValue(person1, "X"); 48 } 49 sw.Stop(); 50 Console.WriteLine($"反射Name={ people[0].Name}：" + sw.ElapsedMilliseconds); 51 52 sw.Restart(); 53 people.SetAllProperty("Name", "XX"); 54 sw.Stop(); 55 Console.WriteLine($"表达式Name={ people[0].Name}：" + sw.ElapsedMilliseconds); 56 } 57 58 public static List<Person> GetData() 59 { 60 List<Person> people = new (); 61 for (int i = 0; i < 1000000; i++) 62 { 63 Person person = new(); 64 person.Name = "张三"; 65 people.Add(person); 66 } 67 return people; 68 } 69 }
结果：
