面试官说：大家都说 Java 反射效率低，你知道原因在哪里么

2020-04-15 本文已影响0人初壹十五a

预备知识

了解 Java 反射基本用法

看完本文可以达到什么程度

了解 Java 反射原理及 Java 反射效率低的原因

文章概览

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。

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先放结论

Java 反射效率低主要原因是：

Method#invoke 方法会对参数做封装和解封操作
需要检查方法可见性
需要校验参数
反射方法难以内联
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() {
      }
   }

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，getMethod 和 getDeclaredMethod，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);
      }
  }

从上面的代码，我们可以看到，获取方法的流程分三步走：

检查方法权限
获取方法 Method 对象
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;
  }

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

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) {
      //...
  }

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：

  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);
      }
  }

我们上面说到获取方法分三步走：

检查方法权限
获取方法 Method 对象
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);
      }
  }

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();
      }
  }

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;
      }
  }

这里获取方法有四个步骤：

通过 privateGetDeclaredMethods 获取自己所有的 public 方法

通过 MethodList#filter 查找方法名，参数相同的方法，如果找到，直接返回

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

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

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;
      }
  }

在 privateGetDeclaredMethods 获取方法时，有两个步骤：

relectionData 通过缓存获取
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);
      }
  }

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;
      }

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);
        // ...
    }

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;
      }
  }

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;
      }
  }

会 new 一个 Method 实例并返回。
这里有两点要注意：

设置 root = this
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

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);
      }
  }

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;
      }
  }

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;
          }
      }
  }

这里可以看到，一共有三种 MethodAccessor。MethodAccessorImpl，NativeMethodAccessorImpl，DelegatingMethodAccessorImpl。
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。

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;
      }
  }

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);
  }

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;

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
            }
        }

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法。

5. JIT 无法优化

在 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。

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面试官说：大家都说 Java 反射效率低，你知道原因在哪里么

预备知识

看完本文可以达到什么程度

文章概览

先放结论

一、Java 反射原理--获取要反射的方法

1.1 反射的使用

1.2 getMethod / getDeclaredMethod

1.3 getMethod 方法

1.3.1 checkMemberAccess

1.3.2 getMethod0

1.3.3 getMethodsRecursive

1.3.4 privateGetDeclaredMethods

1.3.5 Method#copy

二、Java 反射原理--调用反射方法

2.1 检查是否有权限调用方法

2.2 获取 MethodAccessor

2.3 调用 MethodAccessor#invoke 实现方法的调用

三、Java 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

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

总结

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1.3 getMethod 方法

1.3.1 checkMemberAccess

1.3.2 getMethod0

1.3.3 getMethodsRecursive

1.3.4 privateGetDeclaredMethods

1.3.5 Method#copy

二、Java 反射原理--调用反射方法

2.1 检查是否有权限调用方法

2.2 获取 MethodAccessor

2.3 调用 MethodAccessor#invoke 实现方法的调用

三、Java 反射效率低的原因

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