.Net中各种不同的对象创建方式的速度差异（三）

从前面的文章，我们发现以下两点有趣的东西：

1、使用System.Activator的非泛型方法比使用泛型方法快很多（超过200%）
2、使用泛型约束和new关键字创建的速度几乎和System.Activator的泛型方法的一样
在这篇文章里，我将会这两个问题做一个进一步的探究，我使用的工具就是鼎鼎大名的.Net反编译工具：Reflector，欢迎读者跟我一起探讨造成这个现象的原因。
第一段 从System.Activator.CreateInstance(Type)开始
我们先用Reflector打开.Net Framework 3.5中的mscorlib.dll，看看这里面，微软是怎么实现的。
首先看看System.Activator.CreateInstance(Type)，它直接调用了System.Activator.CreateInstance(Type, Boolean)，代码如下

1 public static object CreateInstance(Type type)

2 {

3 return CreateInstance(type, false);

4 }

那么这个CreateInstance(Type, Boolean)的实现，是这样的：

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 }

将这段代码简化一下，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，直接调用了CreateInstanceImpl(bool isPublic, bool skipVisibilityCheck, bool fillCache)，这个函数的实现非常有意思，我先把代码贴出来：

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 }

看起来非常复杂，其实他的实现也也就实现了一个缓存机制：

检查缓存中是否存在这个构造器的委托，如果有，就调用自己的typeHandler的Allocate()方法分配内存，然后调用构造器的委托初始化对象
如果没有缓存，就调用CreateInstanceSlow(bool isPublic, bool fillCache)创建对象，并填充缓存
好吧继续再看看这个CreateInstanceSlow里面干了什么事情。
照例先贴代码吧：

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 }

这个函数写的很复杂，其实实现的东西很简单，其一是调用RuntimeTypeHandler.CreateInstance方法创建对象，然后再填充缓存，以加快下次创建对象的速度。
好了，我们现在已经非常接近事实的真相了。让我们从另外一个角度出发，看看CreateInstance()干了什么事情。
第二段 从System.Activator.CreateInstance()开始
这里，我们先看看他的实现：

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 }

我们忽然就看到了我们熟悉的身影：RuntimeTypeHandler.CreateInstance方法，终于殊途同归啊。。。
也就是说，System.Activator.CreateInstance()相当于调用了CreateInstanceSlow方法（但是没有缓存机制），这应该就是CreateInstance比CreateInstance(Type)慢的主要原因，我们回顾一下这两个方法的时间消耗：
System.Activator.CreateInstance(Type):

缓存机制时间消耗
RuntimeTypeHandler.Allocate()内存分配的时间消耗
调用构造器委托初始化数据的时间消耗
这里不考虑缓存失败，调用CreateInstanceSlow的情况，因为这个只会发生一次。
System.Activator.CreateInstance(Type):

调用RuntimeTypeHandler.CreateInstance的时间消耗
在下一篇文章中，我会对这两个函数的性能差异做进一步的分析