c#使用dynamic類型優化反射的方法

2019-10-29 19:41:10

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供稿：網友

什么是dynamic類型?

微軟給出的官方文檔中這樣解釋：在通過 dynamic 類型實現的操作中，該類型的作用是繞過編譯時類型檢查。改為在運行時解析這些操作。 dynamic 類型簡化了對 COM API（例如 Office Automation API）、動態 API（例如 IronPython 庫）和 HTML 文檔對象模型 (DOM) 的訪問。在大多數情況下，dynamic 類型與 object 類型的行為類似。但是，如果操作包含 dynamic 類型的表達式，那么不會通過編譯器對該操作進行解析或類型檢查。編譯器將有關該操作信息打包在一起，之后這些信息會用于在運行時評估操作。在此過程中，dynamic類型的變量會編譯為 object 類型的變量。因此，dynamic 類型只在編譯時存在，在運行時則不存在。

dynamic的出現讓C#具有了弱語言類型的特性。編譯器在編譯的時候不再對類型進行檢查，編譯期默認dynamic對象支持你想要的任何特性。

下例中生成的類型是一致的：

dynamic dyn = "Fode";  　　　　　　Object obj = "Fode";// Rest the mouse pointer over dyn and obj to see their // types at compile time. System.Console.WriteLine(dyn.GetType()); System.Console.WriteLine(obj.GetType());

其輸出結果都是String類型，可知CLR可以正確的識別出dynamic是哪種類型，在反編譯看看其生成的IL代碼：

IL_0000: nop IL_0001: ldstr "Fode" IL_0006: stloc.0 IL_0007: ldstr "Fode" IL_000c: stloc.1 IL_000d: call valuetype [mscorlib]System.ConsoleKeyInfo [mscorlib]System.Console::ReadKey() IL_0012: pop IL_0013: ret

JIT編譯器將dynamic識別為String類型，并將其推算到運算棧中(IL代碼中 ldstr(將新對象引用推送到存儲在元數據中的字符串文字)、(stloc.*)從評估堆棧的頂部彈出當前值，并將其存儲在索引*處的本地變量列表中),不同IL代碼也不所謂，前文只是介紹dynamic這個類型關鍵字，只需要你知道他的類型是繞過編譯器就可以，如以下操作，Object類型就會報編譯的錯誤。但是，對于 dyn + 3，不會報告任何錯誤。在編譯時不會檢查包含 dyn 的表達式，原因是 dyn 的類型為 dynamic。

  dynamic dyn = "Fode";  Object obj = "Fode";  dyn = dyn + 3;  obj = obj + 3; //這句代碼編譯器會報錯

dynamic是Framework 4.0的新特性。dynamic的出現讓C#具有了若語言的特性。編譯器在編譯時候不再對該類型進行檢查，編譯器默認dynamic對象支持開發者想要的任何特征。比如，即使你對 GetStudent()方法返回的對象一無所知，也可以像以下執行代碼的調用，編譯器不會報錯：

static void Main(string[] args) {  dynamic dyn = GetStudent();  //正確的操作  Console.WriteLine(dyn.Age);  Console.WriteLine(dyn.Name);  dyn.PrintName();  //錯誤的操作  //Console.WriteLine(dyn.Birthday); //該對象沒有包含該屬性  //dyn.PrintAge(); //這行代碼會報錯誤，訪問級別不夠  Console.ReadKey(); } static Student GetStudent() {  Student student = new Student();  student.Age = 21;  student.Name = "Fode";  return student; } class Student {  public String Name { get; set; }  public Int32 Age { get; set; }  public void PrintName()  {  Console.WriteLine(this.Name);  }  private void PrintAge()  {  Console.WriteLine(this.Age);  } }

如果運行時dyn對象不包含指定的特性(屬性、字段、方法等)，運行時會拋出一個運行時的錯誤 RuntimeBinderException。

注意：有人可能會將var關鍵字與dynamic進行比較。實際上，var和dynamic完全是兩回事，兩個不同的概念。var實際上是編譯期間拋給我門的“語法糖”,一旦被編譯，編譯器會自動匹配var變量的實際類型，并用實際類型來替換給變量的聲明，這看上去就好像我們在編碼的時候用實際類型進行聲明一樣，優點也顯而易見，當【賦值方】類型發生變化時，【實現方】無需改變其類型，因為var會自動去適配。而dynamic被編譯后，實際上是一個Object類型，只不過編譯器會對dynamic類型進行特殊處理，讓它在編譯期間不進行任何的類型檢查，而是將類型檢查放到了運行期。這從VS這個IDE就能看出，在編輯窗口中，var支持【智能感知】，因為vs能推斷出var類型的實際類型；而dynamic聲明的變量卻不支持【智能感知】，因為對其運行期的類型一無所知。對dynamic變量使用【智能感知】會提示"此操作將在運行時解析"。

BB了這么久，重點來了，利用好了動態類型dynamic的這個特性，可以簡化C#中的反射語法，更高深的優化將在以后的博客推出。在dynamic出現之前，我們先用基礎反射獲取一個類中的方法，并執行它：

static void Main() {  DynamicObj obj = new DynamicObj();  var fun = obj.GetType().GetMethod(nameof(obj.CallFun));  Int32 result = (Int32)fun.Invoke(obj, new Object[] { "Fode" });  Console.WriteLine(result);  Console.ReadKey(); }   public class DynamicObj {  public Int32 CallFun(String str)  {  return str.Length;  } }

其結果沒有什么好講的，就是一個用反射調用 CallFun() 方法的例子，而用dynamic之后，代碼看上去更簡潔了，并且在可控制的范圍內減少了一次拆箱的操作，代碼如下:

 dynamic dyn = new DynamicObj(); Int32 result = dyn.CallFun("Fode"); Console.WriteLine(result);

可能我們會對這樣的簡化不以為然，畢竟代碼看起來并沒有減少多少，但是，如果考慮到效率兼優美兩個特性，那么dynamic的優勢就顯現出來了。對上面的代碼個執行10000000次，在進行分析，如下所示：

CodeTimer.Time("使用dynamic", 10000000, () => { //執行里面的代碼10000000次  dynamic dyn = new DynamicObj();  Int32 result = dyn.CallFun("Fode");  });  CodeTimer.Time("使用基礎反射", 10000000, () => { //執行里面的代碼10000000次  DynamicObj obj = new DynamicObj();  var fun = obj.GetType().GetMethod(nameof(obj.CallFun));  Int32 result = (Int32)fun.Invoke(obj, new Object[] { "Fode" });  });  Console.ReadKey();

其運行結果如下所示：

c#,dynamic,反射