reflect性能

Go reflect包提供了运行时获取对象的类型和值的能力,它可以帮助我们实现代码的抽象和简化,实现动态的数据获取和方法调用, 提高开发效率和可读性, 也弥补Go在缺乏泛型的情况下对数据的统一处理能力。



通过reflect,我们可以实现获取对象类型、对象字段、对象方法的能力,获取struct的tag信息,动态创建对象,对象是否实现特定的接口,对象的转换、对象值的获取和设置、Select分支动态调用等功能

Java中的reflect的使用对性能也有影响, 但是和Java reflect不同, Java中不区分Type和Value类型的, 所以至少Java中我们可以预先将相应的reflect对象缓存起来,减少反射对性能的影响, 但是Go没办法预先缓存reflect, 因为Type类型并不包含对象运行时的值,必须通过ValueOf和运行时实例对象才能获取Value对象。



对象的反射生成和获取都会增加额外的代码指令, 并且也会涉及interface{}装箱/拆箱操作,中间还可能增加临时对象的生成,所以性能下降是肯定的



如果通过反射进行赋值,性能下降是很厉害的,耗时成倍的增长。比较有趣的是,FieldByName方式赋值是Field方式赋值的好几倍, 原因在于FieldByName会有额外的循环进行字段的查找,虽然最终它还是调用Field进行赋值:



通过反射生成对象和字段赋值都会影响性能,但是通过反射的确确确实实能简化代码,为业务逻辑提供统一的代码, 比如标准库中json的编解码、rpc服务的注册和调用, 一些ORM框架比如gorm等,都是通过反射处理数据的,这是为了能处理通用的类型。



在我们追求高性能的场景的时候,我们可能需要尽量避免反射的调用, 比如对json数据的unmarshal, easyjson就通过生成器的方式,避免使用反射。
func (v *Student) UnmarshalJSON(data []byte) error {
r := jlexer.Lexer{Data: data}
easyjson4a74e62dDecodeGitABCReflect(&r, v)
return r.Error()
}
func (v *Student) UnmarshalEasyJSON(l *jlexer.Lexer) {
easyjson4a74e62dDecodeGitABCReflect(l, v)
}
func easyjson4a74e62dDecodeGitABCReflect(in *jlexer.Lexer, out *Student) {
isTopLevel := in.IsStart()
if in.IsNull() {
if isTopLevel {
in.Consumed()
}
in.Skip()
return
}
in.Delim(‘{‘)
for !in.IsDelim(‘}’) {
key := in.UnsafeString()
in.WantColon()
if in.IsNull() {
in.Skip()
in.WantComma()
continue
}
switch key {
case “Name”:
out.Name = string(in.String())
case “Age”:
out.Age = int(in.Int())
case “Class”:
out.Class = string(in.String())
case “Score”:
out.Score = int(in.Int())
default:
in.SkipRecursive()
}
in.WantComma()
}
in.Delim(‘}’)
if isTopLevel {
in.Consumed()
}
}



将具体对象转换成 interface{}(以及反向操作)确实回带来一点点性能的影响,不过看起来影响倒不是很大。



reflect.Type & reflect.Value
reflect.Type
TypeOf returns the reflection Type that represents the dynamic type of i. If i is a nil interface value, TypeOf returns nil.



func TypeOf(i interface{}) Type {
eface := (emptyInterface)(unsafe.Pointer(&i))
return toType(eface.typ)
}



t := reflect.TypeOf(3) // a reflect.Type
fmt.Println(t.String()) // “int”
fmt.Println(t) // “int”



var w io.Writer = os.Stdout
fmt.Println(reflect.TypeOf(w)) // “os.File”
reflect.TypeOf 返回的是i 具体的类型。 所以w的类型是
os.File而不是io.Writer。



为方便进行debug,可以用fmt.Printf(“%T\n”, 3) 来代替 fmt.Println(reflect.TypeOf(3))。



reflect.Value
As with reflect.TypeOf, the results of reflect.ValueOf are always concrete. 和reflect.TypeOf一样,reflect.ValueOf返回也是一个具体的值。



v := reflect.ValueOf(3) // a reflect.Value
fmt.Println(v) // “3”
fmt.Printf(“%v\n”,v) // “3”
fmt.Println(v.String()) // NOTE: “"
Kind
Although there are infinitely many types, there are only a finite number of kinds of type: the basic types Bool, String and all the numbers; the aggregate types Array and Struct, the reference types Chan, Func, Ptr, Slice and Map; interface types; and finally Invalid, meaning no value at all (The zero value of a reflect.Value has kind Invalid).



尽管具体的数据类型可以有无限种,但是它们可以被分为几种类型。这个就是reflect.Kind.



// Any formats any value as a string.
func Any(value interface{}) string {
return formatAtom(reflect.ValueOf(value))
}



// formatAtom formats a value without inspecting its internal structure.
func formatAtom(v reflect.Value) string {
switch v.Kind() {
case reflect.Invalid:
return “invalid”
case reflect.Int, reflect.Int8, reflect.Int16,
reflect.Int32, reflect.Int64:
return strconv.FormatInt(v.Int(), 10)
case reflect.Uint, reflect.Uint8, reflect.Uint16,
reflect.Uint32, reflect.Uint64, reflect.Uintptr:
return strconv.FormatUint(v.Uint(), 10)
// …floating-point and complex cases omitted for brevity…
case reflect.Bool:
return strconv.FormatBool(v.Bool())
case reflect.String:
return strconv.Quote(v.String())
case reflect.Chan, reflect.Func, reflect.Ptr, reflect.Slice, reflect.Map:
return v.Type().String() + “ 0x” +
strconv.FormatUint(uint64(v.Pointer()), 16)
default: // reflect.Array, reflect.Struct, reflect.Interface
return v.Type().String() + “ value”
}
}



func main() {
var x int64 = 1
var d time.Duration = 1 * time.Nanosecond
fmt.Println(Any(x)) // “1”
fmt.Println(Any(d)) // “1”
fmt.Println(Any([]int64{x})) // “[]int64 0x8202b87b0”
fmt.Println(Any([]time.Duration{d})) // “[]time.Duration 0x8202b87e0”
}



Category golang