高效的运行时类型检查

本文关键字：检查 类型 运行时 高效 | 更新日期: 2023-09-27 17:58:21

我有如下的类层次结构（事实上我有3个以上的派生类型）：

class A {};
class B : A  {};
class C : B  {};
class D : A  {};

这些类的实例存储在List<A>集合中。有时收藏品相当大（数千甚至数万件物品）。

在我的代码中，我经常需要根据对象的确切类型执行一些操作。类似这样的东西：

List<A> collection = ...
foreach (A obj in collection)
{
    if (obj is C)
        something(obj as C);
    else if (obj is B)
        somethingElse(obj as B);
    ....
}

正如您所看到的，代码对对象和类型转换执行了许多检查。对于包含许多元素的集合，代码的性能并不是很好。

在我的情况下，你建议如何加快运行时类型检查？

高效的运行时类型检查

在我看来，你应该将"某物"移动到A上的虚拟方法中，然后B、C和D中的每一个都可以根据需要覆盖它（这可能只是意味着调用外部方法-他们不需要自己做工作）-或者不根据需要覆盖。

然后变成：

foreach (A obj in collection)
{
    obj.DoSomething();
}

即

class A {
    public virtual void DoSomething() {...}
}
class B : A   {
    public override void DoSomething() {...}
}

etc

将函数"something"中实现的功能作为a类的行为/方法，然后在适用的子类中重新定义它（确保该方法定义为虚拟）。

在这种情况下，您可以直接致电：

List<A> collection = ...
foreach (A obj in collection)
{
  obj.something()
}

使用as或is没有明显的性能差异。然而，我在框架中看到的是，它们为每个类型提供了一个具有唯一值的枚举。通过这种方式，您可以打开对象的类型。

表达式树可以做到这一点，它们有一个名为NodeType的属性，该属性返回一个包含该类型的值。这样，您就不需要进行多个类型测试。

再说一遍，Marc只是提醒我，这些类型的情况有时可以通过正确使用多态性来解决，而你遇到这个问题可能是你编写类的方式存在潜在问题的迹象。

在我看来，您应该只使用一个虚拟方法。它将产生更可读的高效代码。

仅使用as并检查空值：

C c = obj as C;
if (c != null)
    something(c);

它将只执行一次铸造。as和is实际上都执行选角，因此实际上不需要将它们一起使用。

也就是说，铸造相对便宜。与something(c)或something(b)的实现相比，强制转换的任何性能损失都应该相形见绌，所以不要想得太多，除非您尝试强制转换的类型数量非常大。

如果您控制着A、B、C类，请查看是否可以重新修改您的模型，这样您就根本不需要进行强制转换——按照其他人的建议使用虚拟方法。

通常干净的解决方案是一个虚拟方法。但有时这是不可能的。在这种情况下，您可以使用Dictionary<Type,Action>。

Dictionary<Type,Action> actions=new Dict...;
Action action;
if(!actions.TryGetValue(obj.GetType(), out action))
{
  action=GetActionForType(obj.GetType());
  actions.Add(obj.GetType(), action);
}
action();

请注意，这只适用于精确类型，而不适用于派生类型。因此，您可能需要在GetActionForType中添加一些基于Type.IsAssignableFrom的逻辑。

显然，这种实现是不安全的。

相关文章：