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大家都说 Java 反射效率低,你知道原因在哪里么

这是 ZY 第 17 篇原创技术文章

预备知识

  1. 了解 Java 反射基本用法

看完本文可以达到什么程度

  1. 了解 Java 反射原理及 Java 反射效率低的原因

文章概览

summary

我们在 Java 开发中,难免会接触到反射,而在一些框架中,反射的运用更是常见。我相信,每次提到反射,大家的第一反应一定是反射效率低,尽量少使用。
但是反射的效率到底低多少?反射效率低的原因在哪里?
这篇文章就来探索一下这些问题。
由于本机上安装的是 openjdk 12,所以这里就使用 openjdk 12 源码进行分析。

我们先看结论,然后分析一下 Java 反射的原理,过程中大家可以根据结论,对源码做一些思考,然后再根据原理中的一些实现,看看 Java 反射效率低的原因。

零、先放结论

Java 反射效率低主要原因是:

  1. Method#invoke 方法会对参数做封装和解封操作
  2. 需要检查方法可见性
  3. 需要校验参数
  4. 反射方法难以内联
  5. JIT 无法优化

一、Java 反射原理--获取要反射的方法

1.1 反射的使用

我们先来看看 Java 反射使用的一段代码:

public class RefTest {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Class clazz = Class.forName("com.zy.java.RefTest");
            Object refTest = clazz.newInstance();
            Method method = clazz.getDeclaredMethod("refMethod");
            method.invoke(refTest);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void refMethod() {
    }
}
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我们在调用反射时,首先会创建 Class 对象,然后获取其 Method 对象,调用 invoke 方法。
获取反射方法时,有两个方法,getMethodgetDeclaredMethod,我们就从这两个方法开始,一步步看下反射的原理。
接下来就进入代码分析,大家做好准备。

1.2 getMethod / getDeclaredMethod

这里我们先整体看一下 getMethod 和 getDeclaredMethod 的实现。

class Class {
    @CallerSensitive
    public Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
        throws NoSuchMethodException, SecurityException {
        Objects.requireNonNull(name);
        SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
        if (sm != null) {
            // 1. 检查方法权限
            checkMemberAccess(sm, Member.PUBLIC, Reflection.getCallerClass(), true);
        }
        // 2. 获取方法
        Method method = getMethod0(name, parameterTypes);
        if (method == null) {
            throw new NoSuchMethodException(methodToString(name, parameterTypes));
        }
        // 3. 返回方法的拷贝
        return getReflectionFactory().copyMethod(method);
    }

    @CallerSensitive
    public Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
        throws NoSuchMethodException, SecurityException {
        Objects.requireNonNull(name);
        SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
        if (sm != null) {
            // 1. 检查方法是权限
            checkMemberAccess(sm, Member.DECLARED, Reflection.getCallerClass(), true);
        }
        // 2. 获取方法
        Method method = searchMethods(privateGetDeclaredMethods(false), name, parameterTypes);
        if (method == null) {
            throw new NoSuchMethodException(methodToString(name, parameterTypes));
        }
        // 3. 返回方法的拷贝
        return getReflectionFactory().copyMethod(method);
    }
}
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从上面的代码,我们可以看到,获取方法的流程分三步走:

  1. 检查方法权限
  2. 获取方法 Method 对象
  3. 返回方法的拷贝

这里主要有两个区别:

  1. getMethod 中 checkMemberAccess 传入的是 Member.PUBLIC,而 getDeclaredMethod 传入的是 Member.DECLARED 这两个值有什么区别呢?我们看下代码中的注释:
interface Member {
    /**
     * Identifies the set of all public members of a class or interface,
     * including inherited members.
     */
    public static final int PUBLIC = 0;

    /**
     * Identifies the set of declared members of a class or interface.
     * Inherited members are not included.
     */
    public static final int DECLARED = 1;
}
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注释里清楚的解释了 PUBLIC 和 DECLARED 的不同,PUBLIC 会包括所有的 public 方法,包括父类的方法,而 DECLARED 会包括所有自己定义的方法,public,protected,private 都在此,但是不包括父类的方法。
这也正是 getMethod 和 getDeclaredMethod 的区别。
2. getMethod 中获取方法调用的是 getMethod0,而 getDeclaredMethod 获取方法调用的是 privateGetDeclaredMethods 关于这个区别,这里简单提及一下,后面具体分析代码。
privateGetDeclaredMethods 是获取类自身定义的方法,参数是 boolean publicOnly,表示是否只获取公共方法。

private Method[] privateGetDeclaredMethods(boolean publicOnly) {
    //...
}
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而 getMethod0 会递归查找父类的方法,其中会调用到 privateGetDeclaredMethods 方法。

既然我们上面看了 getMethod 和 getDeclaredMethod 的区别,我们自然选择 getMethod 方法进行分析,这样可以走到整个流程。

1.3 getMethod 方法

getMethod 方法流程如下图:

getMethod

class Class {
    public Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
        throws NoSuchMethodException, SecurityException {
        Objects.requireNonNull(name);
        SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
        if (sm != null) {
            // 1. 检查方法权限
            checkMemberAccess(sm, Member.PUBLIC, Reflection.getCallerClass(), true);
        }
        // 2. 获取方法 Method 对象
        Method method = getMethod0(name, parameterTypes);
        if (method == null) {
            throw new NoSuchMethodException(methodToString(name, parameterTypes));
        }
        // 3. 返回方法拷贝
        return getReflectionFactory().copyMethod(method);
    }
}
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我们上面说到获取方法分三步走:

  1. 检查方法权限
  2. 获取方法 Method 对象
  3. 返回方法的拷贝

我们先看看检查方法权限做了些什么事情。

1.3.1 checkMemberAccess
class Class {
    private void checkMemberAccess(SecurityManager sm, int which,
                                   Class<?> caller, boolean checkProxyInterfaces) {
        /* Default policy allows access to all {@link Member#PUBLIC} members,
         * as well as access to classes that have the same class loader as the caller.
         * In all other cases, it requires RuntimePermission("accessDeclaredMembers")
         * permission.
         */
        final ClassLoader ccl = ClassLoader.getClassLoader(caller);
        if (which != Member.PUBLIC) {
            final ClassLoader cl = getClassLoader0();
            if (ccl != cl) {
                sm.checkPermission(SecurityConstants.CHECK_MEMBER_ACCESS_PERMISSION);
            }
        }
        this.checkPackageAccess(sm, ccl, checkProxyInterfaces);
    }
}
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在这里可以看到,对于非 Member.PUBLIC 的访问,会增加一项检测,SecurityManager.checkPermission(SecurityConstants.CHECK_MEMBER_ACCESS_PERMISSION); 这项检测需要运行时申请 RuntimePermission("accessDeclaredMembers")
这里就不继续往下看了,方法整体是在检查是否可以访问对象成员。

接着看下是如何获取方法的 Method 对象。

1.3.2 getMethod0
class Class {
    private Method getMethod0(String name, Class<?>[] parameterTypes) {
        PublicMethods.MethodList res = getMethodsRecursive(
            name,
            parameterTypes == null ? EMPTY_CLASS_ARRAY : parameterTypes,
            /* includeStatic */ true);
        return res == null ? null : res.getMostSpecific();
    }
}
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这里是通过 getMethodsRecursive 获取到 MethodList 对象,然后通过 MethodList#getMostSpecific 方法筛选出对应的方法。 MethodList#getMOstSpecific 会筛选返回值类型最为具体的方法,至于为什么会有返回值的区别,后面会讲到。
(这里的具体,指的是有两个方法,返回值分别是 Child 和 Parent,Child 继承自 Parent,这里会筛选出返回值为 Child 的方法)。

接着看 getMethodsRecursive 方法,是如何获取方法的。

1.3.3 getMethodsRecursive
class Class {
    private PublicMethods.MethodList getMethodsRecursive(String name,
                                                         Class<?>[] parameterTypes,
                                                         boolean includeStatic) {
        // 1. 获取自己的 public 方法
        Method[] methods = privateGetDeclaredMethods(/* publicOnly */ true);
        // 2. 筛选符合条件的方法,构造 MethodList 对象
        PublicMethods.MethodList res = PublicMethods.MethodList
            .filter(methods, name, parameterTypes, includeStatic);
        // 找到方法,直接返回
        if (res != null) {
            return res;
        }

        // 3. 没有找到方法,就获取其父类,递归调用 getMethodsRecursive 方法
        Class<?> sc = getSuperclass();
        if (sc != null) {
            res = sc.getMethodsRecursive(name, parameterTypes, includeStatic);
        }

        // 4. 获取接口中对应的方法
        for (Class<?> intf : getInterfaces(/* cloneArray */ false)) {
            res = PublicMethods.MethodList.merge(
                res, intf.getMethodsRecursive(name, parameterTypes,
                                              /* includeStatic */ false));
        }

        return res;
    }
}
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这里获取方法有四个步骤:

  1. 通过 privateGetDeclaredMethods 获取自己所有的 public 方法
  2. 通过 MethodList#filter 查找 方法名,参数相同的方法,如果找到,直接返回
  3. 如果自己没有实现对应的方法,就去父类中查找对应的方法
  4. 查找接口中对应的方法

通过上面四个步骤,最终获取到的是一个 MethodList 对象,是一个链表结点,其 next 指向下一个结点。也就是说,这里获取到的 Method 会有多个。
这里稍微解释一下,在我们平时编写 Java 代码时,同一个类是不能有方法名和方法参数都相同的方法的,而实际上,在 JVM 中,一个方法签名是和 返回值,方法名,方法参数 三者相关的。 也就是说,在 JVM 中,可以存在 方法名和方法参数都相同,但是返回值不同的方法。
所以这里返回的是一个方法链表。
所以上面最终返回方法时会通过 MethodList#getMostSpecific 进行返回值的筛选,筛选出返回值类型最具体的方法。

这里我们先暂停回顾一下整体的调用链路:

getMethod -> getMethod0 -> getMethodsRecursive -> privateGetDeclaredMethods
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通过函数调用,最终会调用到 privateGetDeclaredMethods 方法,也就是真正获取方法的地方。

1.3.4 privateGetDeclaredMethods
class Class {
    private Method[] privateGetDeclaredMethods(boolean publicOnly) {
        Method[] res;
        // 1. 通过缓存获取 Method[]
        ReflectionData<T> rd = reflectionData();
        if (rd != null) {
            res = publicOnly ? rd.declaredPublicMethods : rd.declaredMethods;
            if (res != null) return res;
        }
        // 2. 没有缓存,通过 JVM 获取
        res = Reflection.filterMethods(this, getDeclaredMethods0(publicOnly));
        if (rd != null) {
            if (publicOnly) {
                rd.declaredPublicMethods = res;
            } else {
                rd.declaredMethods = res;
            }
        }
        return res;
    }
}
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在 privateGetDeclaredMethods 获取方法时,有两个步骤:

  1. relectionData 通过缓存获取
  2. 如果缓存没有命中的话,通过 getDeclaredMethods0 获取方法

先看看 relectionData 方法:

class Class {
    private ReflectionData<T> reflectionData() {
        SoftReference<ReflectionData<T>> reflectionData = this.reflectionData;
        int classRedefinedCount = this.classRedefinedCount;
        ReflectionData<T> rd;
        if (reflectionData != null &&
            (rd = reflectionData.get()) != null &&
            rd.redefinedCount == classRedefinedCount) {
            return rd;
        }
        // else no SoftReference or cleared SoftReference or stale ReflectionData
        // -> create and replace new instance
        return newReflectionData(reflectionData, classRedefinedCount);
    }
}
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在 Class 中会维护一个 ReflectionData 的软引用,作为反射数据的缓存。
ReflectionData 结构如下:

    private static class ReflectionData<T> {
        volatile Field[] declaredFields;
        volatile Field[] publicFields;
        volatile Method[] declaredMethods;
        volatile Method[] publicMethods;
        volatile Constructor<T>[] declaredConstructors;
        volatile Constructor<T>[] publicConstructors;
        // Intermediate results for getFields and getMethods
        volatile Field[] declaredPublicFields;
        volatile Method[] declaredPublicMethods;
        volatile Class<?>[] interfaces;

        // Cached names
        String simpleName;
        String canonicalName;
        static final String NULL_SENTINEL = new String();

        // Value of classRedefinedCount when we created this ReflectionData instance
        final int redefinedCount;
    }
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可以看到,保存了 Class 中的属性和方法。 如果缓存为空,就会通过 getDeclaredMethods0 从 JVM 中查找方法。
getDeclaredMethods0 是一个 native 方法,这里暂时先不看。

通过上面几个步骤,就获取到 Method 数组。

这就是 getMethod 方法的整个实现了。
我们再回过头看一下 getDeclaredMethod 方法的实现,通过 privateGetDeclaredMethods 获取方法以后,会通过 searchMethods 对方法进行筛选。

    public Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
        throws NoSuchMethodException, SecurityException {
        // ...
        Method method = searchMethods(privateGetDeclaredMethods(false), name, parameterTypes);
        // ...
    }
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searchMethods 方法实现比较简单,就是对比方法名,参数,方法返回值。

class Class {
    private static Method searchMethods(Method[] methods,
                                        String name,
                                        Class<?>[] parameterTypes)
    {
        ReflectionFactory fact = getReflectionFactory();
        Method res = null;
        for (Method m : methods) {
            // 比较方法名
            if (m.getName().equals(name)
                // 比较方法参数
                && arrayContentsEq(parameterTypes,
                                   fact.getExecutableSharedParameterTypes(m))
                // 比较返回值
                && (res == null
                    || (res.getReturnType() != m.getReturnType()
                        && res.getReturnType().isAssignableFrom(m.getReturnType()))))
                res = m;
        }
        return res;
    }
}
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1.3.5 Method#copy

在获取到对应方法以后,并不会直接返回,而是会通过 getReflectionFactory().copyMethod(method); 返回方法的一个拷贝。
最终调用的是 Method#copy,我们来看看其实现。

class Method {
    Method copy() {
        // This routine enables sharing of MethodAccessor objects
        // among Method objects which refer to the same underlying
        // method in the VM. (All of this contortion is only necessary
        // because of the "accessibility" bit in AccessibleObject,
        // which implicitly requires that new java.lang.reflect
        // objects be fabricated for each reflective call on Class
        // objects.)
        if (this.root != null)
            throw new IllegalArgumentException("Can not copy a non-root Method");

        Method res = new Method(clazz, name, parameterTypes, returnType,
                                exceptionTypes, modifiers, slot, signature,
                                annotations, parameterAnnotations, annotationDefault);
        res.root = this;
        // Might as well eagerly propagate this if already present
        res.methodAccessor = methodAccessor;
        return res;
    }
}
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会 new 一个 Method 实例并返回。
这里有两点要注意:

  1. 设置 root = this
  2. 会给 Method 设置 MethodAccessor,用于后面方法调用。也就是所有的 Method 的拷贝都会使用同一份 methodAccessor。

通过上面的步骤,就获取到了需要反射的方法。
我们再回顾一下之前的流程。

getMethod

二、Java 反射原理--调用反射方法

获取到方法以后,通过 Method#invoke 调用方法。

class Method {
    public Object invoke(Object obj, Object... args)
        throws IllegalAccessException, IllegalArgumentException,
           InvocationTargetException
    {
        if (!override) {
            Class<?> caller = Reflection.getCallerClass();
            // 1. 检查权限
            checkAccess(caller, clazz,
                        Modifier.isStatic(modifiers) ? null : obj.getClass(),
                        modifiers);
        }
        // 2. 获取 MethodAccessor
        MethodAccessor ma = methodAccessor;             // read volatile
        if (ma == null) {
            // 创建 MethodAccessor
            ma = acquireMethodAccessor();
        }
        // 3. 调用 MethodAccessor.invoke
        return ma.invoke(obj, args);
    }
}
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invoke 方法的实现,分为三步:

2.1 检查是否有权限调用方法

这里对 override 变量进行判断,如果 override == true,就跳过检查 我们通常在 Method#invoke 之前,会调用 Method#setAccessible(true),就是设置 override 值为 true。

2.2 获取 MethodAccessor

在上面获取 Method 的时候我们讲到过,Method#copy 会给 Method 的 methodAccessor 赋值。所以这里的 methodAccessor 就是拷贝时使用的 MethodAccessor。
如果 ma 为空,就去创建 MethodAccessor。

class Method {
    private MethodAccessor acquireMethodAccessor() {
        // First check to see if one has been created yet, and take it
        // if so
        MethodAccessor tmp = null;
        if (root != null) tmp = root.getMethodAccessor();
        if (tmp != null) {
            methodAccessor = tmp;
        } else {
            // Otherwise fabricate one and propagate it up to the root
            tmp = reflectionFactory.newMethodAccessor(this);
            setMethodAccessor(tmp);
        }

        return tmp;
    }
}
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这里会先查找 root 的 MethodAccessor,这里的 root 在上面 Method#copy 中设置过。
如果还是没有找到,就去创建 MethodAccessor。

class ReflectionFactory {
    public MethodAccessor newMethodAccessor(Method method) {
        // 其中会对 noInflation 进行赋值
        checkInitted();
        // ...
        if (noInflation && !ReflectUtil.isVMAnonymousClass(method.getDeclaringClass())) {
            // 生成的是 MethodAccessorImpl
            return new MethodAccessorGenerator().
                generateMethod(method.getDeclaringClass(),
                               method.getName(),
                               method.getParameterTypes(),
                               method.getReturnType(),
                               method.getExceptionTypes(),
                               method.getModifiers());
        } else {
            NativeMethodAccessorImpl acc =
                new NativeMethodAccessorImpl(method);
            DelegatingMethodAccessorImpl res =
                new DelegatingMethodAccessorImpl(acc);
            acc.setParent(res);
            return res;
        }
    }
}
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这里可以看到,一共有三种 MethodAccessor。MethodAccessorImplNativeMethodAccessorImplDelegatingMethodAccessorImpl
采用哪种 MethodAccessor 根据 noInflation 进行判断,noInflation 默认值为 false,只有指定了 sun.reflect.noInflation 属性为 true,才会 采用 MethodAccessorImpl。
所以默认会调用 NativeMethodAccessorImpl。

MethodAccessorImpl 是通过动态生成字节码来进行方法调用的,是 Java 版本的 MethodAccessor,字节码生成比较复杂,这里不放代码了。大家感兴趣可以看这里的 generate 方法。

DelegatingMethodAccessorImpl 就是单纯的代理,真正的实现还是 NativeMethodAccessorImpl。

class DelegatingMethodAccessorImpl extends MethodAccessorImpl {
    private MethodAccessorImpl delegate;

    DelegatingMethodAccessorImpl(MethodAccessorImpl delegate) {
        setDelegate(delegate);
    }

    public Object invoke(Object obj, Object[] args)
        throws IllegalArgumentException, InvocationTargetException
    {
        return delegate.invoke(obj, args);
    }

    void setDelegate(MethodAccessorImpl delegate) {
        this.delegate = delegate;
    }
}
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NativeMethodAccessorImpl 是 Native 版本的 MethodAccessor 实现。

class NativeMethodAccessorImpl extends MethodAccessorImpl {
    public Object invoke(Object obj, Object[] args)
        throws IllegalArgumentException, InvocationTargetException
    {
        // We can't inflate methods belonging to vm-anonymous classes because
        // that kind of class can't be referred to by name, hence can't be
        // found from the generated bytecode.
        if (++numInvocations > ReflectionFactory.inflationThreshold()
                && !ReflectUtil.isVMAnonymousClass(method.getDeclaringClass())) {
            // Java 版本的 MethodAccessor
            MethodAccessorImpl acc = (MethodAccessorImpl)
                new MethodAccessorGenerator().
                    generateMethod(method.getDeclaringClass(),
                                   method.getName(),
                                   method.getParameterTypes(),
                                   method.getReturnType(),
                                   method.getExceptionTypes(),
                                   method.getModifiers());
            parent.setDelegate(acc);
        }

        // Native 版本调用
        return invoke0(method, obj, args);
    }

    private static native Object invoke0(Method m, Object obj, Object[] args);
}
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在 NativeMethodAccessorImpl 的实现中,我们可以看到,有一个 numInvocations 阀值控制,numInvocations 表示调用次数。如果 numInvocations 大于 15(默认阀值是 15),那么就使用 Java 版本的 MethodAccessorImpl。

为什么采用这个策略呢,可以 JDK 中的注释:

    // "Inflation" mechanism. Loading bytecodes to implement
    // Method.invoke() and Constructor.newInstance() currently costs
    // 3-4x more than an invocation via native code for the first
    // invocation (though subsequent invocations have been benchmarked
    // to be over 20x faster). Unfortunately this cost increases
    // startup time for certain applications that use reflection
    // intensively (but only once per class) to bootstrap themselves.
    // To avoid this penalty we reuse the existing JVM entry points
    // for the first few invocations of Methods and Constructors and
    // then switch to the bytecode-based implementations.
    //
    // Package-private to be accessible to NativeMethodAccessorImpl
    // and NativeConstructorAccessorImpl
    private static boolean noInflation        = false;
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Java 版本的 MethodAccessorImpl 调用效率比 Native 版本要快 20 倍以上,但是 Java 版本加载时要比 Native 多消耗 3-4 倍资源,所以默认会调用 Native 版本,如果调用次数超过 15 次以后,就会选择运行效率更高的 Java 版本。
那为什么 Native 版本运行效率会没有 Java 版本高呢?从 R 大博客来看,是因为 这是HotSpot的优化方式带来的性能特性,同时也是许多虚拟机的共同点:跨越native边界会对优化有阻碍作用,它就像个黑箱一样让虚拟机难以分析也将其内联,于是运行时间长了之后反而是托管版本的代码更快些

2.3 调用 MethodAccessor#invoke 实现方法的调用

在生成 MethodAccessor 以后,就调用其 invoke 方法进行最终的反射调用。
这里我们对 Java 版本的 MethodAccessorImpl 做个简单的分析,Native 版本暂时不做分析。
在前面我们提到过 MethodAccessorImpl 是通过 MethodAccessorGenerator#generate 生成动态字节码然后动态加载到 JVM 中的。
其中生成 invoke 方法字节码的是 MethodAccessorGenerator#emitInvoke。
我们看其中校验参数的一小段代码:

        // Iterate through incoming actual parameters, ensuring that each
        // is compatible with the formal parameter type, and pushing the
        // actual on the operand stack (unboxing and widening if necessary).

        // num args of other invoke bytecodes
        for (int i = 0; i < parameterTypes.length; i++) {
            // ...
            if (isPrimitive(paramType)) {
                // Unboxing code.
                // Put parameter into temporary local variable
                // astore_3 | astore_2
                // ...

                // repeat for all possible widening conversions:
                //   aload_3 | aload_2
                //   instanceof <primitive boxing type>
                //   ifeq <next unboxing label>
                //   aload_3 | aload_2
                //   checkcast <primitive boxing type> // Note: this is "redundant",
                //                                     // but necessary for the verifier
                //   invokevirtual <unboxing method>
                //   <widening conversion bytecode, if necessary>
                //   goto <next parameter label>
                // <next unboxing label:> ...
                // last unboxing label:
                //   new <IllegalArgumentException>
                //   dup
                //   invokespecial <IllegalArgumentException ctor>
                //   athrow
            }
        }
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通过上面的注释以及字节码,我们可以看到,生成的 invoke 方法,会对传入的参数做校验,其中会涉及到 unboxing 操作。

到此,基本上 Java 方法反射的原理就介绍完了。

三、Java 反射效率低的原因

了解了反射的原理以后,我们来分析一下反射效率低的原因。

1. Method#invoke 方法会对参数做封装和解封操作

我们可以看到,invoke 方法的参数是 Object[] 类型,也就是说,如果方法参数是简单类型的话,需要在此转化成 Object 类型,例如 long ,在 javac compile 的时候 用了Long.valueOf() 转型,也就大量了生成了Long 的 Object, 同时 传入的参数是Object[]数值,那还需要额外封装object数组。
而在上面 MethodAccessorGenerator#emitInvoke 方法里我们看到,生成的字节码时,会把参数数组拆解开来,把参数恢复到没有被 Object[] 包装前的样子,同时还要对参数做校验,这里就涉及到了解封操作。
因此,在反射调用的时候,因为封装和解封,产生了额外的不必要的内存浪费,当调用次数达到一定量的时候,还会导致 GC。

2. 需要检查方法可见性

通过上面的源码分析,我们会发现,反射时每次调用都必须检查方法的可见性(在 Method.invoke 里)

3. 需要校验参数

反射时也必须检查每个实际参数与形式参数的类型匹配性(在NativeMethodAccessorImpl.invoke0 里或者生成的 Java 版 MethodAccessor.invoke 里);

4. 反射方法难以内联

Method#invoke 就像是个独木桥一样,各处的反射调用都要挤过去,在调用点上收集到的类型信息就会很乱,影响内联程序的判断,使得 Method.invoke() 自身难以被内联到调用方。参见 www.iteye.com/blog/rednax…

5. JIT 无法优化

JavaDoc 中提到:

Because reflection involves types that are dynamically resolved, certain Java virtual machine optimizations can not be performed. Consequently, reflective operations have slower performance than their non-reflective counterparts, and should be avoided in sections of code which are called frequently in performance-sensitive applications.

因为反射涉及到动态加载的类型,所以无法进行优化。

总结

上面就是对反射原理和反射效率低的一些分析。

summary

参考资料

www.iteye.com/blog/rednax…

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