Java 编程的动态性，第 2部分: 引入反射

核心提示： 图 2显示了我从方法调用中获得的计时结果，反射远慢于直接接入，Java 编程的动态性，第 2部分: 引入反射(10)，差异不象字段接入那么大，但是，它还基于反射的优势来创建，同时避免其弱点，在不使用参数的情况下，范围从Sun 1.3.1 JVM的数百倍到IBM JVM的不到30倍

图 2显示了我从方法调用中获得的计时结果。反射远慢于直接接入。差异不象字段接入那么大，但是，在不使用参数的情况下，范围从Sun 1.3.1 JVM的数百倍到IBM JVM的不到30倍。在所有JVM上，使用参数的反射方法调用的测试性能慢于不使用参数的调用。由于传递和返回 int 值需要的 java.lang.Integer 封装，这可能是局部的。由于 Integer s是不可变的，每种方法返回提出了一种新的需求，它将增加大量的开销。

图 2：方法调用时间

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反射性能是Sun开发1.4 JVM时关注的一个方面，它在反射方法调用结果中显示。在这类操作的性能方面，Sun 1.4.1 JVM显示了比1.3.1版本很大的改进，在我的测试中运行速度大约是1.3.1版本的开部。在这类简单的测试中，IBM 1.4.0 JVM再次获得了更好的成绩，但是只比Sun 1.4.1 JVM快两到三倍。

我还为创建使用反射的对象编写了类似的计时测试程序，但这种情况下的差异不象字段和方法调用情况下那么显著。使用 newInstance() 调用创建一个简单的 java.lang.Object 实例耗用的时间大约是在Sun 1.3.1 JVM上使用 new Object() 的12倍，是在IBM 1.4.0 JVM的四倍，只是Sun 1.4.1 JVM上的两部。使用 Array.newInstance(type, size) 创建一个数组耗用的时间是任何测试的JVM上使用 new type[size] 的两倍，随着数组大小的增加，差异逐步缩小。

结束语

Java 语言反射提供一种动态链接程序组件的多功能方法。它允许程序创建和控制任何类的对象(根据安全性限制)，无需提前硬编码目标类。这些特性使得反射特别适用于创建以非常普通的方式与对象协作的库。例如，反射经常在持续存储对象为数据库、XML或其它外部格式的框架中使用。

反射有两个缺点。第一个是性能问题。当用于字段和方法接入时反射要远慢于直接代码。性能问题的程度取决于程序中是如何使用反射的。如果它作为程序运行中相对很少涉及的部分，缓慢的性能将不会是一个问题。即使测试中最坏情况下的计时图显示的反射操作只耗用几微秒。仅反射在性能关键的应用的核心逻辑中使用时性能问题才变得至关重要。

许多应用更严重的一个缺点是使用反射会模糊程序内部实际要发生的事情。程序人员希望在源代码中看到程序的逻辑，反射等绕过了源代码的技术会带来维护问题。反射代码比相应的直接代码更复杂，正如性能比较的代码实例中看到的一样。解决这些问题的最佳方案是保守地使用反射-- 仅在它可以真正增加灵活性的地方 -- 记录其在目标类中的使用。

在下一部分，我将提供如何使用反射的更详细实例。这种实例提供一个处理Java应用命令行参数的API，一种您可能发现适用于自己应用的工具。它还基于反射的优势来创建，同时避免其弱点。反射是否能简化您的命令行处理？您可以在 Java编程的动态性第3部分找到答案。