C# Dynamic关键字之:dynamic为什么比反射快的详解

什么是动态绑定？

C#中的动态绑定是指编译器在编译时并不知道变量的类型，而是在运行时再确定类型。其中，dynamic关键字为动态绑定提供了辅助。

如何使用dynamic关键字？

dynamic关键字可以用于变量声明、方法参数声明以及方法返回值声明。使用dynamic关键字的变量可以存储任何类型的值，在运行时才能确定其类型。

例如：

dynamic d = 1;
d = "hello world";

变量d开始存储的是int类型的1，但是在赋值为字符串类型的"hello world"之后，其类型变为了字符串。

dynamic为什么比反射快？

动态绑定相较于反射可以提供更好的性能，其主要原因是动态绑定过程中，在一定程度上避免了类型转换和方法调用的开销。

以反射和动态绑定调用同一个方法为例：

public void SayHello(string name)
{
    Console.WriteLine($"Hello, {name}!");
}

//使用反射调用方法
MethodInfo method = typeof(ClassDemo).GetMethod("SayHello");
method.Invoke(new ClassDemo(), new object[] { "Tom" });

//使用动态绑定调用方法
dynamic demo = new ClassDemo();
demo.SayHello("Tom");

在这个例子中，反射调用方法需要通过nameof运算符获取方法名称，之后通过GetMethod获取MethodInfo对象，然后通过Invoke方法进行方法调用。而使用动态绑定调用方法，只需要使用方法名称直接调用即可。

示例说明

示例1

public class Calculator
{
    public dynamic Add(dynamic a, dynamic b)
    {
        return a + b;
    }
}

Calculator calculator = new Calculator();
Console.WriteLine(calculator.Add(1, 2));
Console.WriteLine(calculator.Add("hello", " world"));

在这个例子中，我们为Add方法使用了dynamic关键字，使其接受任何类型的参数并返回相应类型。这样，在使用Add方法时，程序不需要进行任何的类型转换，直接对变量进行运算，从而提高了程序的性能。

示例2

public class BsonSerializer
{
    public T Deserialize<T>(BsonDocument document)
    {
        var obj = Activator.CreateInstance<T>();
        foreach (var property in obj.GetType().GetProperties())
        {
            if (document.Contains(property.Name))
            {
                var bsonValue = document[property.Name];
                object value = Convert.ChangeType(bsonValue, property.PropertyType);
                property.SetValue(obj, value);
            }
        }
        return obj;
    }
}

public class User
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

var user = new User { Name = "Jack", Age = 20 };
var bsonDocument = new BsonDocument
{
    { "Name", "Tom" },
    { "Age", 30 },
};
BsonSerializer bsonSerializer = new BsonSerializer();
bsonSerializer.Deserialize<User>(bsonDocument);

在这个例子中，我们通过BsonSerializer.Deserialize(BsonDocument)方法实现将BsonDocument类型转换为T类型，其中的值类型需要通过Convert.ChangeType方法进行转换。这样在程序运行时，每次需要转换类型时都需要进行一次方法调用，导致了性能上的开销。

如果使用动态绑定进行类型推断，则可以避免这种方法调用的开销。将Deserialize方法中的所有参数声明为dynamic类型，代码如下：

public dynamic Deserialize(dynamic obj, dynamic document)
{
    foreach (var property in obj.GetType().GetProperties())
    {
        if (document.Contains(property.Name))
        {
            var bsonValue = document[property.Name];
            property.SetValue(obj, bsonValue);
        }
    }
    return obj;
}

bsonSerializer.Deserialize<User>(bsonDocument);

此时，在遍历T类型的属性时，由于使用了dynamic类型，代码就可以针对变量的实际类型而进行实际方法调用。从而避免了不必要的类型转换方法调用，提高了性能。

总结

在某些特定场合下，使用dynamic关键字可以避免类型转换和方法调用的性能开销，从而提高程序的性能。然而，在使用dynamic关键字时，由于编译器无法确定变量的实际类型，需要更多的注意安全性和类型检查。