.Net中各種不同的對象創(chuàng)建方式的速度差異（三）

從前面的文章，我們發(fā)現(xiàn)以下兩點有趣的東西：

1、使用System.Activator的非泛型方法比使用泛型方法快很多（超過200%）
2、使用泛型約束和new關鍵字創(chuàng)建的速度幾乎和System.Activator的泛型方法的一樣
在這篇文章里，我將會這兩個問題做一個進一步的探究，我使用的工具就是鼎鼎大名的.Net反編譯工具：Reflector，歡迎讀者跟我一起探討造成這個現(xiàn)象的原因。
第一段 從System.Activator.CreateInstance(Type)開始
我們先用Reflector打開.Net Framework 3.5中的mscorlib.dll，看看這里面，微軟是怎么實現(xiàn)的。
首先看看System.Activator.CreateInstance(Type)，它直接調(diào)用了System.Activator.CreateInstance(Type, Boolean)，代碼如下

1 public static object CreateInstance(Type type)

2 {

3 return CreateInstance(type, false);

4 }

那么這個CreateInstance(Type, Boolean)的實現(xiàn)，是這樣的：

01 public static object CreateInstance(Type type, bool nonPublic)

02 {

03 if (type == null)

04 {

05 throw new ArgumentNullException("type");

06 }

07 RuntimeType underlyingSystemType = type.UnderlyingSystemType as RuntimeType;

08 if (underlyingSystemType == null)

09 {

10 throw new ArgumentException(Environment.GetResourceString("Arg_MustBeType"), "type");

11 }

12 return underlyingSystemType.CreateInstanceImpl(!nonPublic);

13 }

將這段代碼簡化一下，就是：

1 public static object CreateInstance(Type type, bool nonPublic)

2 {

3 RuntimeType underlyingSystemType = type.UnderlyingSystemType as RuntimeType;

4 return underlyingSystemType.CreateInstanceImpl(!nonPublic);

5 }

在RuntimeType的CreateInstanceImpl(bool isPublic)中，直接調(diào)用了CreateInstanceImpl(bool isPublic, bool skipVisibilityCheck, bool fillCache)，這個函數(shù)的實現(xiàn)非常有意思，我先把代碼貼出來：

01 internal object CreateInstanceImpl(bool publicOnly, bool skipVisibilityChecks, bool fillCache)

02 {

03 RuntimeTypeHandle typeHandle = this.TypeHandle;

04 ActivatorCache cache = s_ActivatorCache;

05 if (cache != null)

06 {

07 ActivatorCacheEntry entry = cache.GetEntry(this);

08 if (entry != null)

09 {

10 if ((publicOnly && (entry.m_ctor != null)) && ((entry.m_hCtorMethodHandle.GetAttributes() & MethodAttributes.MemberAccessMask) != MethodAttributes.Public))

11 {

12 throw new MissingMethodException(Environment.GetResourceString("Arg_NoDefCTor"));

13 }

14 object obj2 = typeHandle.Allocate();

15 if (entry.m_ctor != null)

16 {

17 if (!skipVisibilityChecks && entry.m_bNeedSecurityCheck)

18 {

19 MethodBase.PerformSecurityCheck(obj2, entry.m_hCtorMethodHandle, this.TypeHandle.Value, 0x10000000);

20 }

21 try

22 {

23 entry.m_ctor(obj2);

24 }

25 catch (Exception exception)

26 {

27 throw new TargetInvocationException(exception);

28 }

29 }

30 return obj2;

31 }

32 }

33 return this.CreateInstanceSlow(publicOnly, fillCache);

34 }

看起來非常復雜，其實他的實現(xiàn)也也就實現(xiàn)了一個緩存機制：

檢查緩存中是否存在這個構(gòu)造器的委托，如果有，就調(diào)用自己的typeHandler的Allocate()方法分配內(nèi)存，然后調(diào)用構(gòu)造器的委托初始化對象
如果沒有緩存，就調(diào)用CreateInstanceSlow(bool isPublic, bool fillCache)創(chuàng)建對象，并填充緩存
好吧繼續(xù)再看看這個CreateInstanceSlow里面干了什么事情。
照例先貼代碼吧：

01 private object CreateInstanceSlow(bool publicOnly, bool fillCache)

02 {

03 RuntimeMethodHandle emptyHandle = RuntimeMethodHandle.EmptyHandle;

04 bool bNeedSecurityCheck = true;

05 bool canBeCached = false;

06 bool noCheck = false;

07 this.CreateInstanceCheckThis();

08 if (!fillCache)

09 {

10 noCheck = true;

11 }

12 object obj2 = RuntimeTypeHandle.CreateInstance(this, publicOnly, noCheck, ref canBeCached, ref emptyHandle, ref bNeedSecurityCheck);

13 if (canBeCached && fillCache)

14 {

15 ActivatorCache cache = s_ActivatorCache;

16 if (cache == null)

17 {

18 cache = new ActivatorCache();

19 Thread.MemoryBarrier();

20 s_ActivatorCache = cache;

21 }

22 ActivatorCacheEntry ace = new ActivatorCacheEntry(this, emptyHandle, bNeedSecurityCheck);

23 Thread.MemoryBarrier();

24 cache.SetEntry(ace);

25 }

26 return obj2;

27 }

這個函數(shù)寫的很復雜，其實實現(xiàn)的東西很簡單，其一是調(diào)用RuntimeTypeHandler.CreateInstance方法創(chuàng)建對象，然后再填充緩存，以加快下次創(chuàng)建對象的速度。
好了，我們現(xiàn)在已經(jīng)非常接近事實的真相了。讓我們從另外一個角度出發(fā)，看看CreateInstance()干了什么事情。
第二段 從System.Activator.CreateInstance()開始
這里，我們先看看他的實現(xiàn)：

1 public static T CreateInstance<T>()

2 {

3 bool bNeedSecurityCheck = true;

4 bool canBeCached = false;

5 RuntimeMethodHandle emptyHandle = RuntimeMethodHandle.EmptyHandle;

6 return (T) RuntimeTypeHandle.CreateInstance(typeof(T) as RuntimeType, true, true, ref canBeCached, ref emptyHandle, ref bNeedSecurityCheck);

7 }

我們忽然就看到了我們熟悉的身影：RuntimeTypeHandler.CreateInstance方法，終于殊途同歸啊。。。
也就是說，System.Activator.CreateInstance()相當于調(diào)用了CreateInstanceSlow方法（但是沒有緩存機制），這應該就是CreateInstance比CreateInstance(Type)慢的主要原因，我們回顧一下這兩個方法的時間消耗：
System.Activator.CreateInstance(Type):

緩存機制時間消耗
RuntimeTypeHandler.Allocate()內(nèi)存分配的時間消耗
調(diào)用構(gòu)造器委托初始化數(shù)據(jù)的時間消耗
這里不考慮緩存失敗，調(diào)用CreateInstanceSlow的情況，因為這個只會發(fā)生一次。
System.Activator.CreateInstance(Type):

調(diào)用RuntimeTypeHandler.CreateInstance的時間消耗
在下一篇文章中，我會對這兩個函數(shù)的性能差異做進一步的分析