JAVA反射-3（性能）

Java反射-1（理论）
Java反射-2（技巧）

1. 善于使用api

1.1 使用合适的方法获取反射对象

使用反射时，例如尽量不要使用getMethods()等方法后再遍历筛选，而是直接使用getMethod(methodName)等方法根据方法名来获取方法。

1.2 取消安全检查

即使是调用public方法，也需要使用 field.setAccessible(true)来取消安全检查。

Java中通过反射执行一个方法的过程如下：

public class Foo {
    private void doStuff() {
        System.out.println("hello world");
    }
}

public class TestFoo {

    @Test
    public void test() throws Exception {
        String methodName = "doStuff";
        Method declaredMethod = Foo.class.getDeclaredMethod(methodName);
        //由开发者决定是否要逃避安全体系的检查（是否可以快速获取）
        System.out.println(declaredMethod.isAccessible());
        if(declaredMethod.isAccessible()){
            declaredMethod.setAccessible(true);
        }
        declaredMethod.invoke(new Foo());
    }
}

实际上，在通过反射执行方法时，必须在invoke之前检查Accessible属性。但是方法对象的Accessible属性并不是用来决定是否可以访问的。

public class Foo {

    public void doStuff() {
        System.out.println("hello world");
    }

    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
        String methodName = "doStuff";
        Method declaredMethod = Foo.class.getDeclaredMethod(methodName);
        System.out.println(declaredMethod.isAccessible());
    }
}

实际上，即使反射的方法访问修饰符为public，isAccessible()的最终结果依旧是false。而且即使为false，还是可以使用invoke()方法执行。

故Accessible的属性并不是我们语法层次理解的访问权限，而是指是否更加容易获得，是否进行安全检查。

我们知道，动态修改一个类或者执行方法都会受到java安全体系的制约，而安全处理是非常消耗资源的（性能非常低），因此对于运行期要执行的方法或要修改的属性提供了Accessible可选项：由开发者来决定是否逃避安全体系的检查。

在源码java.lang.reflect.AccessibleObject#isAccessible中，该方法默认返回值为false。

AccessibleObject是Field、Method、Constructor的父类，决定其是否可以快速访问而不进行访问控制检查。在AccessibleObject中是以override变量保存该值的，但是具体是否快速执行是在Method类的invoke方法中决定的。

    public Object invoke(Object obj, Object... args)
        throws IllegalAccessException, IllegalArgumentException,
           InvocationTargetException{
        //检查是否可以快速获取，其值是父类的AccessibleObject的override变量
        if (!override) {
            //不能快速获取，要进行安全检查
            if (!Reflection.quickCheckMemberAccess(clazz, modifiers)) {
                Class caller = Reflection.getCallerClass();
                checkAccess(caller, clazz, obj, modifiers);
            }
        }
        MethodAccessor ma = methodAccessor;             // read volatile
        if (ma == null) {
            ma = acquireMethodAccessor();
        }
        //直接执行方法
        return ma.invoke(obj, args);
    }

Accessible属性只是用来判断是否需要进行安全检查的，如果不需要则直接执行，这样可以大幅度地提升系统性能（当然了，由于取消了安全检查，也可以运行private方法，获取private私有属性）。

2. 善于使用缓存

将反射得到的元数据保存起来，使用时，只需要从内存中获取即可。

元数据包含class、field、method、constructor。

比如对class对象的缓存：

    private Map classMap = new HashMap<>();

    Class getClass(String className) throws ClassNotFoundException {
        Class clazz = classMap.get(className);
        if (className == null) {
            clazz = Class.forName(className);
            classMap.put(className, clazz);
        }
        return clazz;
    }

使用内省时，也可以将PropertyDescriptor缓存起来，也可以提高效率。

public abstract class IntrospectorUtils {
    public static final ConcurrentHashMap introspectorCache
            = new ConcurrentHashMap<>(16);
    //存储字段
    public static PropertyDescriptor persistencePropertyDescriptor(String name, Class clazz) throws IntrospectionException {
        if (StringUtils.isBlank(name) || clazz == null) {
            throw new BusinessException("业务参数有误，系统异常!");
        }
        String key = clazz.getSimpleName() + name;
        PropertyDescriptor propertyDescriptor = new PropertyDescriptor(name, clazz);
        //存在返回，不存在去填充（线程安全）
        return introspectorCache.computeIfAbsent(key, V -> propertyDescriptor);
    }
}

3. 善于使用框架

例如：copy对象时，可以使用CGLib的BeanCopier（其原理是运行时动态生成了用于复制某个类的字节码），其性能比反射框架org.springframework.beans.BeanUtils性能要高。

    /**
     * @param source      原始对象
     * @param targetClass 拷贝的对象类型
     */
    public static  T2 createCopy(T1 source, Class targetClass) {
        if (source == null) {
            throw new RuntimeException("参数异常");
        } else {
            T2 target;
            try {
                target = targetClass.newInstance();
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException(e);
            } 
            BeanCopier beanCopier = BeanCopier.create(source.getClass(), targetClass, false);
            beanCopier.copy(source, target, null);
            return target;
        }
    }

要提高Method.invoke性能，可以使用JDK7的MethodHandler（由于Method.invoke的JIT优化，差距不大）。使用高版本的JDK也很重要，反射性能在不断提高。