各大主流.Net的IOC框架性能测试比较

有人希望能有个性能上的测试，考虑到有那么多的IOC框架，而主流的有：Castle Windsor、微软企业库中的Unity、Spring.NET、StructureMap、Ninject等等。本篇文章主要针对这些IOC框架编写测试程序。

Autofac下载地址：http://code.google.com/p/autofac/

Castle Windsor下载地址：http://sourceforge.net/projects/castleproject/files/Windsor/2.5/Castle.Windsor.2.5.3.zip/download

Unity下载地址：http://entlib.codeplex.com/

Spring.NET下载地址：http://www.springframework.net/

StructureMap下载地址：http://sourceforge.net/projects/structuremap/files/

Ninject下载地址：http://ninject.org/download

其中，测试程序均采用最新的类库。

基础工作

1、程序还是引用上一篇的示例作为测试背景。

2、编写一个性能计数器，这里我采用老赵写的一个CodeTimer的类，具体介绍见：http://www.cnblogs.com/JeffreyZhao/archive/2009/03/10/codetimer.html

使用方式类似于：

int  iteration  =   100   *   1000 ; string  s  =   "" ; 
CodeTimer.Time( " String Concat " , iteration, ()  =>  { s  +=   " a " ; }); 
StringBuilder sb  =   new  StringBuilder(); 
CodeTimer.Time( " StringBuilder " , iteration, ()  =>  { sb.Append( " a " ); });

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3、编写一个IRunner运行接口：

public   interface  IRunner 
{ 
     void  Start(RunType runType); 
}

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以及RunnerBase抽象基础运行类：

public   abstract   class  RunnerBase 
{ 
     private   int  _iteration  =  Convert.ToInt32(System.Configuration.ConfigurationSettings.AppSettings[ " Iteration " ]  ??   " 10000 " ); 
     internal   int  Iteration 
    { 
         get  {  return  _iteration; } 
    }

     internal   void  Time(Action action) 
    { 
        CodeTimer.Time(Name, Iteration, action); 
    }

     protected   abstract   string  Name {  get ; } 
} 

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这里_iteration表示测试运行次数，通过配置文件来设置值。Time方法通过计数器对action方法进行Iteration次迭代。

编写一个RunManager的运行管理器：

public   class  RunManager 
{ 
     public   static   void  Start(IRunner runner) 
    { 
        Start(runner, RunType.Transient); 
    }

     public   static   void  Start(IRunner runner, RunType runType) 
    { 
        runner.Start(runType); 
    } 
}

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在测试中，我采用两种方式的性能比较，一个是单例状态，一个是非单例状态：

///   <summary>  
///  运行状态 
///   </summary>  
public   enum  RunType 
{ 
     ///   <summary>  
     ///  单例 
     ///   </summary>  
    Singleton,

     ///   <summary>  
     ///  瞬时 
     ///   </summary>  
    Transient 
} 

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好了，现在我的程序只要继承RunnerBase以及IRunnre接口，就可以实现各个IOC框架的初始化装配的工作了。基础工作已经做好。

各个IOC框架测试程序

1、Autofac：

public   class  AutofacRunner : RunnerBase, IRunner 
{ 
     protected   override   string  Name 
    { 
         get  {  return   " Autofac " ; } 
    }

     public   void  Start(RunType runType) 
    { 
        var builder  =   new  ContainerBuilder();

         // if (runType == RunType.Singleton) 
         //     builder.RegisterType<DatabaseManager>().SingleInstance(); 
         // else 
         //     builder.RegisterType<DatabaseManager>(); 
         // builder.RegisterType<SqlDatabase>().As<IDatabase>(); 
         /// /builder.RegisterModule(new ConfigurationSettingsReader("autofac"));

        builder.RegisterType < SqlDatabase > ().As < IDatabase > (); 
         if  (runType  ==  RunType.Singleton) 
            builder.Register(c  =>   new  DatabaseManager(c.Resolve < IDatabase > ())).SingleInstance(); 
         else  
            builder.Register(c  =>   new  DatabaseManager(c.Resolve < IDatabase > ()));  

        var container  =  builder.Build();

        Time(()  =>  
        { 
            var manager  =  container.Resolve < DatabaseManager > (); 
            manager.Search( " SELECT * FROM USER " ); 
        });

        container.Dispose(); 
    } 
} 

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2、Castle Windsor：

public   class  WindsorRunner : RunnerBase, IRunner 
{ 
     protected   override   string  Name 
    { 
         get  {  return   " Castle Windsor " ; } 
    }

     public   void  Start(RunType runType) 
    { 
        var container  =   new  WindsorContainer(); 
         if (runType  ==  RunType.Singleton) 
            container.Register(Component.For( typeof (DatabaseManager)).LifeStyle.Singleton); 
         else  
            container.Register(Component.For( typeof (DatabaseManager)).LifeStyle.Transient);

        container.Register(Component.For( typeof (IDatabase)).ImplementedBy( typeof (SqlDatabase)));

        Time(()  =>  
        { 
            var manager  =  container.Resolve < DatabaseManager > (); 
            manager.Search( " SELECT * FROM USER " ); 
        }); 
    } 
} 

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3、Unity：

public   class  UnityRunner : RunnerBase, IRunner 
{ 
     protected   override   string  Name 
    { 
         get  {  return   " Unity " ; } 
    }

     public   void  Start(RunType runType) 
    { 
        var container  =   new  UnityContainer(); 
         if (runType  ==  RunType.Singleton) 
            container.RegisterType < DatabaseManager > ( new  ContainerControlledLifetimeManager()); 
         else  
            container.RegisterType < DatabaseManager > ( new  TransientLifetimeManager()); 
        container.RegisterType < IDatabase, SqlDatabase > ();

        Time(()  =>  
            { 
                var manager  =  container.Resolve < DatabaseManager > (); 
                manager.Search( " SELECT * FROM USER " ); 
            }); 
    } 
} 

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4、Spring.NET：

public   class  SpringRunner : RunnerBase, IRunner 
{ 
     protected   override   string  Name 
    { 
         get  {  return   " Spring.NET " ; } 
    }

     public   void  Start(RunType runType) 
    { 
         string  databaseManagerName; 
         if  (runType  ==  RunType.Singleton) 
            databaseManagerName  =   " DatabaseManager_Singleton " ; 
         else  
            databaseManagerName  =   " DatabaseManager_Transient " ;

        Time(()  =>  
        { 
            IApplicationContext context  =  ContextRegistry.GetContext(); 
            var manager  =  (DatabaseManager)context.GetObject(databaseManagerName); 
            manager.Search( " SELECT * FROM USER " ); 
        }); 
    } 
} 

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5、StructureMap：

public   class  StructureMapRunner : RunnerBase, IRunner 
{ 
     protected   override   string  Name 
    { 
         get  {  return   " StructureMap " ; } 
    }

     public   void  Start(RunType runType) 
    { 
        ObjectFactory.Initialize(container  =>  
        { 
             if  (runType  ==  RunType.Singleton) 
                container.ForRequestedType < DatabaseManager > ().Singleton(); 
             else  
                container.ForRequestedType < DatabaseManager > (); 
            container.ForRequestedType < IDatabase > ().TheDefaultIsConcreteType < SqlDatabase > (); 
        });

        Time(()  =>  
            { 
                var manager  =  ObjectFactory.GetInstance < DatabaseManager > (); 
                manager.Search( " SELECT * FROM USER " ); 
            }); 
    } 
} 

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6、Ninject：

public   class  NinjectRunner : RunnerBase, IRunner 
{ 
     protected   override   string  Name 
    { 
         get  {  return   " Ninject " ; } 
    }

     public   void  Start(RunType runType) 
    { 
        IKernel kernel  =   new  StandardKernel( new  MyNinjectModule(runType));

        Time(()  =>  
        { 
            var manager  =  kernel.Get < DatabaseManager > (); 
            manager.Search( " SELECT * FROM USER " ); 
        }); 
    } 
} 

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客户端测试程序

static   void  Main( string [] args) 
{ 
    CodeTimer.Initialize();

    Console.WriteLine( " IOC - Singleton " ); 
     //  Autofac Singleton 
    RunManager.Start( new  AutofacRunner(), RunType.Singleton);        
     //  Castle Windsor 
    RunManager.Start( new  WindsorRunner(), RunType.Singleton); 
     //  Unity 
    RunManager.Start( new  UnityRunner(), RunType.Singleton); 
     //  Spring.NET 
    RunManager.Start( new  SpringRunner(), RunType.Singleton); 
     //  StructureMap 
    RunManager.Start( new  StructureMapRunner(), RunType.Singleton); 
     //  Ninject 
    RunManager.Start( new  NinjectRunner(), RunType.Singleton);

    Console.WriteLine( " =================================== " ); 
    Console.WriteLine( " IOC - Transient " ); 
     //  Autofac Singleton 
    RunManager.Start( new  AutofacRunner(), RunType.Transient); 
     //  Castle Windsor 
    RunManager.Start( new  WindsorRunner(), RunType.Transient); 
     //  Unity 
    RunManager.Start( new  UnityRunner(), RunType.Transient); 
     //  Spring.NET 
    RunManager.Start( new  SpringRunner(), RunType.Transient); 
     //  StructureMap 
    RunManager.Start( new  StructureMapRunner(), RunType.Transient); 
     //  Ninject 
    RunManager.Start( new  NinjectRunner(), RunType.Transient);

    Console.ReadKey(); 
} 

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通过修改App.config的Iteration配置值，来设置迭代次数。

< appSettings >  
   < add  key ="Iteration"  value ="100000"   />  
</ appSettings >  

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运行结果

1、Iteration=1000：

分析：在千数量级时，Autofac，CastleWindsor、StructureMap基本差不多，效率上比其他的要高。

2、Iteration=10000：

分析：在万数量级时，Autofac，CastleWindsor，StructureMap基本效率还是差不多，其中StructureMap效率稍稍有些下降；Spring.NET以及Ninject的性能比较低。

3、Iteration=100000：

分析：在十万数量级时，CastleWindsor的效率开始下降，而在Transient方面，StructureMap和Autofac基本差不多。

4、Iteration=1000000：

分析：在百万数量级时，Autofac和StructureMap两者还是保持比较高的效率，并且在Transient方面，StructureMap已经超过了Autofac。

总结：从测试中，可以看出Autofac和StructureMap在性能上面还是体现出比较大的优势，Ninject可以说性能上较低。而Spring.NET不仅仅专注于IOC方面，它还专注于其他方方面面的功能，所以在IOC方面的性能不是太高。另外，微软的Unity中规中矩，性能较为稳定，也是一个不错的选择。另外，可能测试程序会有所偏差，希望大家也能够指出问题！

测试程序源代码：IOCPerformanceTest.rar

  Autofac是一款IOC框架，比较于其他的IOC框架，如Spring.NET，Unity，Castle等等所包含的，它很轻量级性能上也是很高的。于是，今天抽空研究了下它。下载地址：http://code.google.com/p/autofac/downloads/list

1）解压它的压缩包，主要看到Autofac.dll，Autofac.Configuration.dll，这也是本篇文章重点使用的Autofac的类库。

2）创建一个控制台工程，并且引用以上的DLL文件。创建一个数据库操作接口IDatabase.cs：

///   <summary>
///  Database operate interface
///   </summary>
public   interface  IDatabase
{
string  Name {  get ; }

void  Select( string  commandText);

void  Insert( string  commandText);

void  Update( string  commandText);

void  Delete( string  commandText);
}

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这里包含CRUD四种操作的方法。

3）创建两种数据库的操作类，SqlDatabase.cs以及OracleDatabase.cs：

public   class  SqlDatabase : IDatabase 
{ 
     public   string  Name 
    { 
         get  {  return   " sqlserver " ; } 
    }

     public   void  Select( string  commandText) 
    { 
        Console.WriteLine( string .Format( " '{0}' is a query sql in {1}! " , commandText, Name)); 
    }

     public   void  Insert( string  commandText) 
    { 
        Console.WriteLine( string .Format( " '{0}' is a insert sql in {1}! " , commandText, Name)); 
    }

     public   void  Update( string  commandText) 
    { 
        Console.WriteLine( string .Format( " '{0}' is a update sql in {1}! " , commandText, Name)); 
    }

     public   void  Delete( string  commandText) 
    { 
        Console.WriteLine( string .Format( " '{0}' is a delete sql in {1}! " , commandText, Name)); 
    } 
} 

复制代码

以及

public   class  OracleDatabase : IDatabase 
{ 
     public   string  Name 
    { 
         get  {  return   " oracle " ; } 
    }

     public   void  Select( string  commandText) 
    { 
        Console.WriteLine( string .Format( " '{0}' is a query sql in {1}! " , commandText, Name)); 
    }

     public   void  Insert( string  commandText) 
    { 
        Console.WriteLine( string .Format( " '{0}' is a insert sql in {1}! " , commandText, Name)); 
    }

     public   void  Update( string  commandText) 
    { 
        Console.WriteLine( string .Format( " '{0}' is a update sql in {1}! " , commandText, Name)); 
    }

     public   void  Delete( string  commandText) 
    { 
        Console.WriteLine( string .Format( " '{0}' is a delete sql in {1}! " , commandText, Name)); 
    } 
}

复制代码

 
4）接着创建一个数据库管理器DatabaseManager.cs：

public   class  DatabaseManager 
{ 
    IDatabase _database;

     public  DatabaseManager(IDatabase database) 
    { 
        _database  =  database; 
    }

     public   void  Search( string  commandText) 
    { 
        _database.Select(commandText); 
    }

     public   void  Add( string  commandText) 
    { 
            _database.Insert(commandText); 
    }

     public   void  Save( string  commandText) 
    { 
            _database.Update(commandText); 
    }

     public   void  Remove( string  commandText) 
    { 
            _database.Delete(commandText); 
    }

}

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5）在控制台中，编写以下测试程序：

var builder  =   new  ContainerBuilder(); 
builder.RegisterType < DatabaseManager > (); 
builder.RegisterType < SqlDatabase > ().As < IDatabase > (); 
using  (var container  =  builder.Build()) 
{ 
    var manager  =  container.Resolve < DatabaseManager > (); 
    manager.Search( " SELECT * FORM USER " ); 
} 

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运行结果：

分析：

这里通过ContainerBuilder方法RegisterType对DatabaseManager进行注册，当注册的类型在相应得到的容器中可以Resolve你的DatabaseManager实例。

builder.RegisterType<SqlDatabase>().As<IDatabase>();通过AS可以让DatabaseManager类中通过构造函数依赖注入类型相应的接口。

Build()方法生成一个对应的Container实例，这样，就可以通过Resolve解析到注册的类型实例。

同样地，如果你修改数据库类型注册为：

builder.RegisterType<OracleDatabase>().As<IDatabase>();

运行结果：

6）显然以上的程序中，SqlDatabase或者OracleDatabase已经暴露于客户程序中了，现在我想将该类型选择通过文件配置进行读取。Autofac自带了一个Autofac.Configuration.dll 非常方便地对类型进行配置，避免了程序的重新编译。

修改App.config：

< configuration >  
   < configSections >  
     < section  name ="autofac"  type ="Autofac.Configuration.SectionHandler, Autofac.Configuration" />  
   </ configSections >  
   < autofac  defaultAssembly ="AutofacDemo" >  
     < components >  
       < component  type ="AutofacDemo.SqlDatabase, AutofacDemo"  service ="AutofacDemo.IDatabase"   />  
     </ components >  
   </ autofac >  
</ configuration >

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通过Autofac.Configuration.SectionHandler配置节点对组件进行处理。

对应的客户端程序改为：

var builder  =   new  ContainerBuilder(); 
builder.RegisterType < DatabaseManager > (); 
builder.RegisterModule( new  ConfigurationSettingsReader( " autofac " )); 
using  (var container  =  builder.Build()) 
{ 
    var manager  =  container.Resolve < DatabaseManager > (); 
    manager.Search( " SELECT * FORM USER " ); 
} 

复制代码

运行结果：

7）另外还有一种方式，通过Register方法进行注册：

var builder  =   new  ContainerBuilder(); 
// builder.RegisterType<DatabaseManager>(); 
builder.RegisterModule( new  ConfigurationSettingsReader( " autofac " )); 
builder.Register(c  =>   new  DatabaseManager(c.Resolve < IDatabase > ())); 
using  (var container  =  builder.Build()) 
{ 
    var manager  =  container.Resolve < DatabaseManager > (); 
    manager.Search( " SELECT * FORM USER " ); 
} 

复制代码

得到结果也是一样的。

8）现在我想通过一个用户类来控制操作权限，比如增删改的权限，创建一个用户类：

///   <summary>  
///  Id Identity Interface 
///   </summary>  
public   interface  Identity 
{ 
     int  Id {  get ;  set ; } 
} 


public   class  User : Identity 
{ 
     public   int  Id {  get ;  set ; } 
     public   string  Name {  get ;  set ; } 
}

复制代码

修改DatabaseManager.cs代码：

public   class  DatabaseManager 
{ 
    IDatabase _database; 
    User _user;

     public  DatabaseManager(IDatabase database) :  this (database,  null ) 
    { 
    }

     public  DatabaseManager(IDatabase database, User user) 
    { 
        _database  =  database; 
        _user  =  user; 
    }

     ///   <summary>  
     ///  Check Authority 
     ///   </summary>  
     ///   <returns></returns>  
     public   bool  IsAuthority() 
    { 
         bool  result  =  _user  !=   null   &&  _user.Id  ==   1   &&  _user.Name  ==   " leepy "   ?   true  :  false ; 
         if  ( ! result) 
            Console.WriteLine( " Not authority! " );

         return  result; 
    }

     public   void  Search( string  commandText) 
    { 
        _database.Select(commandText); 
    }

     public   void  Add( string  commandText) 
    { 
         if  (IsAuthority()) 
            _database.Insert(commandText); 
    }

     public   void  Save( string  commandText) 
    { 
         if  (IsAuthority()) 
            _database.Update(commandText); 
    }

     public   void  Remove( string  commandText) 
    { 
         if  (IsAuthority()) 
            _database.Delete(commandText); 
    } 
}

复制代码

在构造函数中增加了一个参数User，而Add,Save,Remove增加了权限判断。

修改客户端程序：

User user  =   new  User { Id  =   1 , Name  =   " leepy "  }; 
var builder  =   new  ContainerBuilder(); 
builder.RegisterModule( new  ConfigurationSettingsReader( " autofac " )); 
builder.RegisterInstance(user).As < User > (); 
builder.Register(c  =>   new  DatabaseManager(c.Resolve < IDatabase > (), c.Resolve < User > ()));

using  (var container  =  builder.Build()) 
{ 
    var manager  =  container.Resolve < DatabaseManager > ();

    manager.Add( " INSERT INTO USER ... " ); 
}

复制代码

运行结果：

 
分析：

builder.RegisterInstance(user).As<User>();注册User实例。

builder.Register(c => new DatabaseManager(c.Resolve<IDatabase>(), c.Resolve<User>()));通过Lampda表达式注册DatabaseManager实例。

如果这里我修改User的属性值：

User user = new User { Id = 2, Name = "zhangsan" };

运行结果：

说明该用户无权限操作。