c# - 性能属性访问和可能的动态编译

Question

我有一个解决方案，我需要采用不同的类并按名称访问它的属性

所以如果我有类 Horse 和 Cat ，我需要能够通过通用类访问它们，比如 Adapter，比如

HorseAdapter  adapter = new HorseAdapter();

public SomeMethod()
{
    Horse horse =  new Horse();
    DoStuff(horse, adapter);
}

public DoStuff(object obj, IAdapter  adapter)
{
    int speed = (int)adapter.GetValue(obj,"speed");
    string name = adapter.GetValue(obj,"name") as string;
    adapter.SetValue(obj,"gender",true);

}

这本身并不难，stackoverflow 上有很多关于如何做到这一点的线程，您可以使用从反射到动态的一切。然而，就我而言，我需要同时优化性能和内存(不要问为什么 :)

为了避免动态性能损失，我的策略是构建一个适配器接口(interface)，比如 IAdapter，它实现了

 object GetValue(object obj,string fieldName) 
 SetValue(object obj,string fieldName,object value)

所以

public class HorseAdapter :  IAdapter
{
..

public override GetValue(object obj, string fieldName)
{
   Horse horse = object as Horse,
   if (fieldName == "name")
      return horse.Name;
   else if (fieldName == "speed")
     return horse.Speed;
}

}

然后每个需要它的类都实现该接口(interface)。问题是如何最好地解决几件事，首先是类型转换。拥有 GetInt、GetString 等可能会更好并且更优化，但看起来你会得到很多你需要以这种方式实现的方法，而且语法并不完全漂亮所以也许更好地接受打击并转换object instead using as 通用索引器可能会很好，但可惜 c# 不支持它们。

另一个问题是 GetValue 和 SetValue 会有多少开销，实现它们的类需要为不同的字段名有一个 switch 或 if-else 分支。尽管我认为如果我使用 OrdinalIgnore 大小写，它不应该增加那么多的开销。也许有更好的解决方案，但我想不出一个，HashTable 似乎更昂贵。恩泰波为了避免手动创建适配器类的繁琐，我认为一个不错的解决方案是生成代码并在运行时动态编译它们(可能使用 CodeDom)。

您怎么看，对于这样的高性能问题，最优雅的解决方案是什么？

基准

我针对大量对象和五个不同的属性测试了四种不同的方法。 “正常”属性访问、“适配器”属性访问、使用反射获取属性以及最后在下面的答案中描述的 Linq 表达式方法

elapsed time normal properties:468 ms
elapsed time reflection properties:4657 ms
elapsed time adapter properties:551 ms
elapsed time expression properties:1041 ms

似乎使用适配器比直接使用属性稍微慢一些，LINQ 表达式大约慢两倍，反射慢十倍。

即使 LINQ 表达式的速度是我们讨论的毫秒级的两倍，所以它可能值得使用以避免必须设置适配器。

Answer 1

您可以使用 LinqExpression 类:

public class PropertyAccessor
{
    Dictionary<string, Func<object, string>> _accessors = new Dictionary<string,Func<object,string>>();
    Type _type;

    public PropertyAccessor(Type t)
    {
        _type = t;
    }


    public string GetProperty(object obj, string propertyName)
    {
        Func<object, string> accessor;

        if (!_accessors.ContainsKey(propertyName))
        {
            ParameterExpression objExpr = Expression.Parameter(typeof(object), "obj");
            Expression e = Expression.Convert(objExpr, _type);
            e = Expression.Property(e, propertyName);
            Expression<Func<object, string>> expr = Expression.Lambda<Func<object, string>>(e, objExpr);
            accessor = expr.Compile();
            _accessors[propertyName] = accessor;
        }
        else
        {
            accessor = _accessors[propertyName];
        }

        return accessor(obj);
    }
}

这个例子有些简化，因为它只能访问 string 类型的属性，并且不支持 setter。但这应该是一个很好的起点。

对于您在运行时遇到的每种类型，您都必须创建一个PropertyAccessor 实例。然后，它会为访问的每个属性名称缓存一个已编译的表达式。