Java 中反射、內省的性能差距居然如此

作者：看山灬 2025-01-15 00:00:00

基準測試的幾種情況已經準備好了，為了達到更充分的驗證，我們分別循環執行10、100、200、500次，我們跑一下基準測試看看效果。

你好，我是看山。

今天我們通過基準測試驗證下到底有多慢。

結果是我萬萬沒想到的，跑了好幾遍基準測試，不得不承認之前是自己不嚴謹了。

演示代碼

先定義使用場景：為一個JavaBean的屬性賦值。

@Data
public static class User {
    private String username;
    private int level;
}

為User的屬性賦值，我們有三種方式。

原生方式，作為基準：

final User user = new User();
user.setUsername("看山");
user.setLevel(100);

通過反射：

final Class<User> clazz = User.class;
final Constructor<User> constructor = clazz.getConstructor();
final User user = constructor.newInstance();

final Field usernameField = clazz.getDeclaredField("username");
usernameField.setAccessible(true);
usernameField.set(user, "看山");
final Field levelField = clazz.getDeclaredField("level");
levelField.setAccessible(true);
levelField.set(user, 100);

反射也可以通過調用setter方法賦值：

final Class<User> clazz = User.class;
final Constructor<User> constructor = clazz.getConstructor();
final User user = constructor.newInstance();

final Method setUsernameMethod = clazz.getMethod("setUsername", String.class);
setUsernameMethod.invoke(user, "看山");
final Method setLevelMethod = clazz.getMethod("setLevel", int.class);
setLevelMethod.invoke(user, 100);

使用內省賦值：

final BeanInfo beanInfo = Introspector.getBeanInfo(User.class);
final User user = new User();

final PropertyDescriptor[] props = beanInfo.getPropertyDescriptors();
for (PropertyDescriptor prop : props) {
    if ("username".equals(prop.getName())) {
        final Method method = prop.getWriteMethod();
        method.invoke(user, "看山");
    } else if ("level".equals(prop.getName())) {
        final Method method = prop.getWriteMethod();
        method.invoke(user, 100);
    }
}

內省方式也可以直接指定屬性：

final User user = new User();

final PropertyDescriptor usernameProp = new PropertyDescriptor("username", User.class);
final Method usernameWriteMethod = usernameProp.getWriteMethod();
usernameWriteMethod.invoke(user, "看山");

final PropertyDescriptor levelProp = new PropertyDescriptor("level", User.class);
final Method levelWriteMethod = levelProp.getWriteMethod();
levelWriteMethod.invoke(user, 100);

好了，基準測試的幾種情況已經準備好了，為了達到更充分的驗證，我們分別循環執行10、100、200 、500次，我們跑一下基準測試看看效果。

測試效果

保留下500次循環的數據（回復：Java可以獲取源碼）

Benchmark                                                           Score        Error    
BeanSetJmhTest.testBase                                           671.299 ±     14.201    基準
BeanSetJmhTest.testAccessFieldCacheByReflectField                6451.184 ±    212.541    反射-緩存-屬性賦值
BeanSetJmhTest.testMethodCacheByReflect                         13381.968 ±   1921.017    反射-緩存-方法賦值
BeanSetJmhTest.testMethodCacheByIntrospector                    13523.807 ±   2146.288    內省-緩存-方法賦值
BeanSetJmhTest.testMethodByReflect                              44874.497 ±  14215.009    反射-方法賦值
BeanSetJmhTest.testAccessFieldByReflect                         57989.549 ± 282731.822    反射-屬性賦值
BeanSetJmhTest.testAccessFieldCacheByIntrospectorDirectProp    121879.007 ±  28027.596    內省-緩存-指定屬性賦值
BeanSetJmhTest.testAccessFieldCacheByIntrospectorProps         167602.264 ±  30272.412    內省-緩存-屬性循環賦值
BeanSetJmhTest.testAccessFieldByIntrospectorProps              204765.110 ±  53973.520    內省-屬性循環賦值
BeanSetJmhTest.testAccessFieldByIntrospectorDirectProp         783250.528 ±  40212.597    內省-指定屬性賦值

可視化結果：

基準測試結果