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java反射性能测试分析

    java有别于其他编程语言而让我着迷的特性有很多,其中最喜欢的是接口设计,他让我们设计的东西具有美感。同样反射也是我比较喜欢的一个特性,他让程序自动运行,动态加载成为了可能,同时也是现在很多流行框架所必不可少的特性,struts,hibernate等都是,spring本身就是基于反射的就更不用说了。细细想来,似乎很少有不涉及到反射的框架。我自己设计框架的时候,开始也都是运用反射,但是越深入却让我越疑惑,反射的效率一直是我设计框架的心病。

    今天在优化InstantMVC的时候就考虑怎么提高自动封装form的效率,struts是用的commons-beantuils,好像也没人说struts的效率不高,诚然,beanUtils中很多有用方便的特性让反射开发者着迷,但是通过我今天的测试,却发现beanUtils的易用性要付出巨大的性能代价,虽然在现在这个年代,这么点性能不算什么,但是对于我这种执着的人开发执着的框架,还是对性能有种独特的偏好,目前来说InstantMVC中用的是直接的反射简单封装,而InstantORM(我的持久层框架)中用到是自动生成pojo和相应的pojo辅助类来实现动态高效(比直接的反射高效10-20倍)执行Object的方法(一般是get和set),对于InstantMVC的form利用动态生成辅助类有一定的难度,不是说实现难度,而是对于运用该框架的web开发者来说,不够直接。所以还是主要考虑用反射的,废话不说,下面开始今天的测试。

    首先,测试主要有三部分组成,测试创建对象的性能,测试set方法的性能,测试get方法的性能。我没有看过beanUtils的源代码,不过评我的经验想想BeanUtils应该是做了一些性能的优化的,初步猜测是第一次运行缓存Object的相应东东(具体是什么也不知道),所以测试的时候都是从第二次开始,忽略第一次。下面是测试代码(省略了异常抛出。)   

   
public class MyBean {
    String name;
    
int age;
    String[] firends;
    
public static void main(String args[]) {
        Object o1
=beanUtilsCreate();
        Object o2
=javaCreate();
        MyBean my
=new MyBean();
        
long a=System.currentTimeMillis();
       
      
        
for(int i=0;i<5000;i++){
            
//47
            
//beanUtilsCreate();
            
//15
            
//javaCreate();
            
//0
            
//manualCreate();
            
            
//235
            
//beanUtilsSet(o1);
            
//40
            
//javaSet(o2);
            
//0
            
//manualSet(my);
            
            
//203
            
//beanUtilsGet(o1);
            
//47
            
//javaGet(o2);
            
//0
            
//manualGet(my);
        }
        
long b=System.currentTimeMillis();
        System.out.println(b
-a);
    }
    
    
    
//===============下面是 beanUtils的方法
    public static Object beanUtilsCreate() {
        Object ob
=ConstructorUtils.invokeConstructor(MyBean.class,null);
        
return ob;
    }
    
public static void beanUtilsSet(Object ob) {
        BeanUtils.setProperty(ob, 
"name""旺旺旺");
    }
    
public static void beanUtilsGet(Object ob) {
        BeanUtils.getProperty(ob, 
"name");
    }
    
    
//    ===============下面是 java自身的直接反射的方法
    public static Object javaCreate() {
        Object ob
=MyBean.class.newInstance();
        
return ob;
    }
    
public static void javaSet(Object ob) {
        Method m
=MyBean.class.getDeclaredMethod("setName"new Class[]{String.class});
        m.invoke(ob,
new Object[]{"旺旺旺"});
    }
    
public static void javaGet(Object ob) {
        Method m
=MyBean.class.getDeclaredMethod("getName"new Class[0]);
        m.invoke(ob,
new Object[0]);
    }
    
//    ===============下面是 手动的创建对象
    public static MyBean manualCreate(){
        MyBean my
=new MyBean();
        
return my;
    }
    
public static void manualSet(MyBean my){
        my.setName(
"旺旺旺");
    }
    
public static void manualGet(MyBean my){
        my.getName();
    }
    
    
    
    
public int getAge() {
        
return age;
    }
    
public void setAge(int age) {
        
this.age = age;
    }
    
public String[] getFirends() {
        
return firends;
    }
    
public void setFirends(String[] firends) {
        
this.firends = firends;
    }
    
public String getName() {
        
return name;
    }
    
public void setName(String name) {
        
this.name = name;
    }
}

    上面代码首先创建一个MyBean,简单的name和age属性,然后get和set方法,在main方法中首先构建三个类:
Object o1=beanUtilsCreate();
Object o2
=javaCreate();
MyBean my
=new MyBean();
为了防止beanUtils内部对第一次做了缓存操作而使测试不准确。

第二次开始连续循环5000次分别测试 Create,set,和get的性能。
结果显示如下:

===================================================
       BeanUtils   java自己反射   手动
创建:    47          15            0     
set方法   235         40            0
get方法   203         47            0

===================================================
jdk 1.6,1G内存,AMD 2600+

    从上面的结果可以看出,BeanUtils的性能确实不怎么样,这样的结果虽然在现代服务器都菜价了的年代,我还是要为struts和spring等基于反射的框架捏一把汗。不知道spring有没有对反射做过优化,不过上次看Ibatis的时候好像他提供了一个配置选项来增强字节码的反射效率,大概就是那种动态创建字节码的技术吧。




--InstantMVC:j2ee轻量级mvc框架

posted on 2008-06-07 16:31 刹那 阅读(11646) 评论(12)  编辑  收藏 所属分类: java性能分析

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# re: java反射性能测试分析[未登录] 2008-06-07 19:40 Ryan

反射生成对象,一般来说,一次生成多次使用,生成对象的时间对使用对象来说应该算是小的,但是如果你只生成一次,其他的什么都不做,那么本身也没什么意义,因为没有做任何动作  回复  更多评论   

# re: java反射性能测试分析 2008-06-07 20:46 刹那

@Ryan
恩,你说的有道理,一般生成一次都是缓存然后多次使用,但是对于有些应用却不竟然,比如struts的formBean,因为是在多线程情况下,所以不可能多吃重复应用,再比如webwork的action,是非单利模式,也就是每次用户请求都要创建一个action,同样用到了反射。当然可以用clone技术减少创建成本,但是不可否认,这种创建一次使用一次的情况还是有的。
再说,就算创建一次使用多次,但是每次调用set和get的开销还是比较大的。  回复  更多评论   

# re: java反射性能测试分析 2008-06-08 04:17 YYX

对于Spring这种框架来说,一个bean生成了以后是长时间存在的。
而对于beanUtils这种简单应用5000次也就是1~2百毫秒时间,大部分时间只是执行一次,对于web应用,从底层数据一直执行至表现层,这点开销可以忽略不计。
执行效能优化以系统架构选择,储存策略,数据表数据库和SQL优化为主。
而且beanUtils也在节约开发时间同时也可以使代码更为通用。
另:不要把开源社区的人都当成神了,像beanUtils这种代码没什么可以优化的地方。  回复  更多评论   

# re: java反射性能测试分析 2008-06-08 08:30 刹那

@YYX
这位老兄一定没做过webwork和spring整合开发。因为webwork的action是非单利的,用spring整合的时候需要每次一个请求反射一个action,而不是你说的都是一次生成长期使用(虽然在大多数情况下,spring还是最好弄单利)。
虽然我知道整个开销对于web应用是可以忽略的,但是能优化,我还是要优化的,因为毕竟做的是框架类的东西,如果框架本身性能有问题,那么基于它上面的应用就比较难说了。另外,beanUtils如果你作为一种tools,在平时开发的时候用用,那么没什么问题,但是如果集成到通用框架中,我不敢苟同,因为本身通用框架中的组件被他人拿出来重用的可能性很小(保持框架内通用可重用即可),权衡这些,还是觉得beanUtils这种东西不适合做通用框架下集成,但是却是和在普通的应用中使用。  回复  更多评论   

# re: java反射性能测试分析 2008-06-16 12:27 newroc

每种JDK测试的效果会有些差别,我的结果是BeanUtils 要比自己 直接使用反射要快些的。  回复  更多评论   

# re: java反射性能测试分析 2008-06-16 16:06 刹那

@newroc
你的是jdk几?我是1.6  回复  更多评论   

# re: java反射性能测试分析 2008-06-17 15:54 z-bro

仔细阅读了这段代码,并且阅读了beanutils-1.8.0 ConstructorUtils与setProperty代码,很遗憾我没有发现有优化执行效率的迹象存在.在ConstructorUtils部分程序结构相对简单,代码冗余相对较小;而setProperty部分,有相当部分log代码(可以通过开关关闭),并且有大量的细致工作代码.beanutils中在ConstructorUtils与setProperty部分也没有缓存的机制存在.另外补充一句:刹那 的这份测试代码都使用了java缺省的类加载器,这3种加载(创建)方式(BeanUtils,java自己反射,手动)在第一次之后,都是使用了ClassLoader的缓存,而并没有重新读类文件.
结合 刹那 的分析报告,我个人认为beanutils不能作为强调高效框架的首选,因为"如果你只生成一次,其他的什么都不做,那么本身也没什么意义",但是如果如YXX考虑的那样,可能是个不错的选择

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# re: java反射性能测试分析 2008-06-25 16:37 YYX

@刹那
spring 和struts2的整合项目 我正在做。
你那个beanutils运行一次要把bean里面的所有getter和setter遍历一次,当比你其他的地方专门指定某方法执行的慢多了,要比也要所有属性get,set一次再和beanutils比。
另外我说的这个性能差距可以忽略,的确是这样的,从数据库以后的逻辑运算比起数据库查询需要的时间,本来就是可以忽略的。
就好比一个亿万富翁,不会一大早出远门到便宜的地方去买菜。哪怕楼下的菜贵10倍,只要东西一样,就行。  回复  更多评论   

# re: java反射性能测试分析 2008-06-25 16:50 YYX

真正要提高性能,不是在这种小地方下手,而是整体架构的设计,查询语句,数据库的配置,缓存的配置,运算量的分布。这些方面改善一点,比5000次copyProperties()节约时间还长。
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# re: java反射性能测试分析[未登录] 2008-09-09 22:53 P

看到beanUtil里面用set/getProperty()了吗?人家为什么这么做?你那个类有通用性吗?  回复  更多评论   

# re: java反射性能测试分析 2008-12-08 13:24 WGQQL

优化是针对瓶颈来的,楼主列出这些数据只是指出这里存在优化的可能性,并不是一定要怎么样吧.
优化也分为2个方面:人和程序,优化就是要这二者之间来取平衡,基本上的时候是人的效率太低,所以要牺牲一部分程序的效率来增加人的效率.  回复  更多评论   

# re: java反射性能测试分析 2009-03-23 18:50 反射支持者

你的机器很烂
代码不健壮  回复  更多评论   



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