反射我该用什么？——TypeDescriptor家族和Type家族大比拼

可能有所经验的老鸟都知道，反射有两种用法：使用TypeDescriptor（包括PropertyDescriptor等）或者Type（包括PropertyInfo等MemberInfo）。但是我相信绝大多数童鞋们都很疑惑，微软为什么要整出两种反射呢？也不是是很清楚，这两种反射的区别在哪，在什么情况下应该用哪种反射，它们各自的性能如何？

　　其实玄机就在它们的namespace里，Type家族的namespace是System.Reflection（不包括Type类型本身）; 而TypeDescriptor家族的namespace却是System.ComponentModel。System.Reflection这个namespace里面的所有类型都是为反射服务的；而System.ComponentModel却是Component的核心namespace，表明TypeDescriptor和Component关系紧密。

　　Type是静态的基于类型反射，一旦给定一个Type，那么用Type家族就可以获取这个Type的所有信息以及这个Type上所有的成员，无论这个成员是否是Public的。所以使用Type家族能够满足运行时的所有反射的需求。

　　而对于TypeDescriptor，我们可以望名思意：TypeDescriptor就是对于Type的描述，而且这个描述不是固定的，它会变化和更改，从而使得它与原来的Type不一样，TypeDescriptor可以理解为对Type的包装。TypeDescriptor是为了处理设计时的一些需求而存在的，因为在设计时会有动态改变类型、成员和Attribute等的需求；而在运行时这种需求却很几乎没有。TypeDescriptor为了能够动态的改变类型、成员和Attribute等，必定会在内存中有所缓存，类型的缓存存在于一个静态的WeakHashtable中。而成员、Attribute等的缓存机制则更加复杂。而且TypeDescriptor只能处理Public的成员。

　　根据上面的介绍，我们可以做出一个推测：TypeDescriptor由于要建立缓存机制并包装Type，所以TypeDescriptor得性能应该会比Type慢；但是缓存建好后，再重复使用TypeDescriptor的性能会有所提升。

　　以下写了一个简单的测试程序测试获取所有属性的性能：

　　

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int count = 1000000;
            TestTypeDescriptorGetProperties(typeof(Component), count);
            TestTypeGetProperties(typeof(Component), count);

            TestTypeDescriptorGetProperties(typeof(Control), count);
            TestTypeGetProperties(typeof(Control), count);
        }

        private static void TestTypeDescriptorGetProperties(Type type, params int[] counts)
        {
            foreach (int count in counts)
            {
                object obj = Activator.CreateInstance(type);
                Stopwatch watch = Stopwatch.StartNew();
                Console.Write("TypeDescriptor.GetProperties(" + type.Name + " 类型 ) " + count + "次: ");
                for (int i = 0; i < count; i++)
                {
                    TypeDescriptor.GetProperties(type);
                }
                watch.Stop();
                Console.WriteLine(watch.ElapsedMilliseconds);
            }
        }

        private static void TestTypeGetProperties(Type type, params int[] counts)
        {
            foreach (int count in counts)
            {
                object obj = Activator.CreateInstance(type);
                Stopwatch watch = Stopwatch.StartNew();
                Console.Write("type.GetProperties(" + type.Name + " 类型 ) " + count + "次: ");
                for (int i = 0; i < count; i++)
                {
                    type.GetProperties();
                }
                watch.Stop();
                Console.WriteLine(watch.ElapsedMilliseconds);
            }
        }
    }

　　在我本机改变几次Count然后运行的结果如下：

　　

　　通过对结果的分析，我们可以得到这样的结论：

　　TypeDescriptor第一次使用的性能很差；基本随着使用次数的增加而成线性变化；目标类型的成员数量对性能的影响不大。Type也基本随着使用次数的增加而成线性变化，但是目标类型成员的数量与性能也成线性变化，获取Control上面所有属性的性能大概是获取Component上所有属性性能的10几倍。当然，在一般的情况下，我们对于反射的使用不会达到这个数量级，因为我们可以在程序中增加缓存机制以避免重复的读取反射，所以一般情况下我们对于反射的性恩那个不必要太关注。

　　综上所述，我认为如果我们在运行时使用反射，最好使用Type，因为一般而言，Type的性能比较高而且通过Type能够访问非Public的成员。但是由于TypeDescriptor有着更加友好的接口，使用起来更加方便，而且使用TypeDescriptor的时候一般情况不必要捕获异常，所以你习惯用它也无所谓。

　　而在设计时，为了满足某些需求，有时候是必须使用TypeDescriptor的。TypeDescriptor是VisualStudio设计时的核心之一，关于TypeDescriptor的原理以及用法我今后将使用更多的文章深入介绍，敬请关注。