c# 在高并发场景下，反射的性能瓶颈和优化方法

发布日期： 2026-01-13 阅读量： 作者： 畫卷琴夢

MethodInfo.Invoke 是高并发下的主要性能瓶颈，因其触发完整反射解析流程、引发高频堆分配与 GC 压力；推荐用 Delegate.CreateDelegate 或 Expression.Compile 缓存强类型委托以提升 10–30 倍性能。

反射调用 `MethodInfo.Invoke` 是高并发下的主要性能瓶颈

在 Web API 或高频服务中，直接用 MethodInfo.Invoke 调用方法，会触发完整的反射解析流程：类型检查、参数绑定、访问权限校验、装箱/拆箱（值类型）、异常包装。单次调用开销约是直接调用的 50–100 倍；并发量上来后，GC 压力和 CPU 竞争会急剧放大。

每次 Invoke 都新建 object[] 参数数组，引发堆分配
泛型方法或带 ref/out 参数时，绑定逻辑更重，容易抛 TargetParameterCountException
.NET 6+ 中 JIT 对反射调用的内联完全失效，无法通过 AOT 缓解

用 `Delegate.CreateDelegate` 替代 `Invoke` 可提速 10–30 倍

将反射获取的 MethodInfo 编译为强类型委托，后续调用就等同于原生方法调用。关键在于：委托只创建一次，复用在所有请求中。

var method = typeof(MyService).GetMethod("Process");
// 推荐：指定委托类型，避免 object[] 拆包
var func = (Func)Delegate.CreateDelegate(
    typeof(Func), 
    null, 
    method);

// 后续直接调用，无反射开销
var result = func(instance, 42);

必须确保 method 是静态或实例方法，并与委托签名严格匹配（含 this 参数位置）
不能用于泛型方法的开放构造（如 List.Add），需先用 MakeGenericMethod 闭合
委托缓存要线程安全：建议用 Lazy 或 ConcurrentDictionary 存储

`Expression.Lambda` 编译动态委托适合复杂绑定场景

当参数需运行时映射（如从 IDictionary 构建调用参数）、或涉及属性访问/转换时，Expression 比 CreateDelegate 更灵活，且编译后性能几乎无损。

var instanceParam = Expression.Parameter(typeof(object), "instance");
var argParam = Expression.Parameter(typeof(object), "arg");
var convertedArg = Expression.Convert(argParam, typeof(int));

var call = Expression.Call(
    Expression.Convert(instanceParam, typeof(MyService)),
    typeof(MyService).GetMethod("Process"),
    convertedArg
);

var lambda = Expression.Lambda>(call, instanceParam, argParam);
var compiled = lambda.Compile(); // 一次性编译

// 复用 compiled
var result = compiled(serviceObj, 42);

首次编译耗时较高（毫秒级），但之后调用接近直接调用
注意表达式树中类型转换错误会导致 InvalidOperationException，应在初始化阶段验证
避免在热路径里反复调用 Compile()，它不可缓存且触发 JIT

真正需要避免的是「每次请求都反射」

很多框架（如早期 ASP.NET Core Model Binding）会在每次请求中重新获取 PropertyInfo、调用 GetValue，这比方法调用更糟——属性访问还涉及索引器、get_ 方法查找、BindingFlags 过滤等额外步骤。

把 PropertyInfo 和对应 getter/setter 委托缓存在静态字典里，键可为 (Type, PropertyName)
用 System.Reflection.Metadata + MetadataReader 在启动时预扫描类型，生成轻量元数据缓存，绕过运行时反射 API
对核心高频对象（如 DTO），直接手写映射代码或用 Source Generator 生成，彻底消灭运行时反射

反射不是不能用，而是不能“裸用”。高并发下，任何未缓存、未编译、未静态化的反射操作，都会成为吞吐量的隐形天花板。

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