Лучший способ создать экземпляр определенного типа времени выполнения
Какой лучший способ (в .NET 4) создать экземпляр типа, определенного во время выполнения.
У меня есть метод экземпляра, который, хотя действие на объект BaseClass может вызываться экземплярами его производных классов. Мне нужно создать другой экземпляр того же типа, что и this
внутри метода. Перегрузка метода для каждого производного класса нецелесообразна, так как она достаточно привлекательна и будет более эффективной для обеспечения единственной реализации.
public class BaseClass
{
//constructors + properties + methods etc
public SomeMethod()
{
//some code
DerivedClass d = new DerivedClass(); //ideally determine the DerivedClass type at run-time
}
}
Я немного читал об отражении или использовании ключевого слова dynamic, но у меня нет опыта с ними.
Ответы
Ответ 1
Вы ищете Activator.CreateInstance
(есть и другие перегрузки, такие как этот, который принимает аргументы конструктора). Поэтому вы можете написать
var anotherOneLikeMe = Activator.CreateInstance(this.GetType());
Здесь может возникнуть проблема в том, что anotherOneLikeMe
будет набираться как object
, поэтому, если вы не намерены передавать его в общий базовый класс (например, BaseClass
в вашем примере), вас не так много, что вы может сделать с ним.
Ответ 2
Лучший способ производительности для многократного создания экземпляра во время выполнения - это скомпилированное выражение:
static readonly Func<X> YCreator = Expression.Lambda<Func<X>>(
Expression.New(typeof(Y).GetConstructor(Type.EmptyTypes))
).Compile();
X x = YCreator();
Статистика (2012):
Iterations: 5000000
00:00:00.8481762, Activator.CreateInstance(string, string)
00:00:00.8416930, Activator.CreateInstance(type)
00:00:06.6236752, ConstructorInfo.Invoke
00:00:00.1776255, Compiled expression
00:00:00.0462197, new
Статистика (2015,.net 4.5, x64):
Iterations: 5000000
00:00:00.2659981, Activator.CreateInstance(string, string)
00:00:00.2603770, Activator.CreateInstance(type)
00:00:00.7478936, ConstructorInfo.Invoke
00:00:00.0700757, Compiled expression
00:00:00.0286710, new
Статистика (2015,.net 4.5, x86):
Iterations: 5000000
00:00:00.3541501, Activator.CreateInstance(string, string)
00:00:00.3686861, Activator.CreateInstance(type)
00:00:00.9492354, ConstructorInfo.Invoke
00:00:00.0719072, Compiled expression
00:00:00.0229387, new
Полный код:
public static X CreateY_New()
{
return new Y();
}
public static X CreateY_CreateInstance()
{
return (X)Activator.CreateInstance(typeof(Y));
}
public static X CreateY_CreateInstance_String()
{
return (X)Activator.CreateInstance("Program", "Y").Unwrap();
}
static readonly System.Reflection.ConstructorInfo YConstructor =
typeof(Y).GetConstructor(Type.EmptyTypes);
static readonly object[] Empty = new object[] { };
public static X CreateY_Invoke()
{
return (X)YConstructor.Invoke(Empty);
}
static readonly Func<X> YCreator = Expression.Lambda<Func<X>>(
Expression.New(typeof(Y).GetConstructor(Type.EmptyTypes))
).Compile();
public static X CreateY_CompiledExpression()
{
return YCreator();
}
static void Main(string[] args)
{
const int iterations = 5000000;
Console.WriteLine("Iterations: {0}", iterations);
foreach (var creatorInfo in new []
{
new {Name = "Activator.CreateInstance(string, string)", Creator = (Func<X>)CreateY_CreateInstance},
new {Name = "Activator.CreateInstance(type)", Creator = (Func<X>)CreateY_CreateInstance},
new {Name = "ConstructorInfo.Invoke", Creator = (Func<X>)CreateY_Invoke},
new {Name = "Compiled expression", Creator = (Func<X>)CreateY_CompiledExpression},
new {Name = "new", Creator = (Func<X>)CreateY_New},
})
{
var creator = creatorInfo.Creator;
var sum = 0;
for (var i = 0; i < 1000; i++)
sum += creator().Z;
var stopwatch = new Stopwatch();
stopwatch.Start();
for (var i = 0; i < iterations; ++i)
{
var x = creator();
sum += x.Z;
}
stopwatch.Stop();
Console.WriteLine("{0}, {1}", stopwatch.Elapsed, creatorInfo.Name);
}
}
public class X
{
public X() { }
public X(int z) { this.Z = z; }
public int Z;
}
public class Y : X { }
Ответ 3
Я знаю, что это было отражено как отражение, но я обычно вижу отражение в качестве крайней меры для повышения производительности и сложности. Есть несколько случаев, когда ваш дизайн/использование требует отражения; однако я предложу несколько альтернатив для рассмотрения:
Используйте factory Func
:
public void SomeMethod(Func<BaseClass> createDerived)
{
BaseClass d = createDerived();
}
Создайте свой метод с помощью ограниченного общего типа:
public void SomeMethod<TDerived>() where TDerived : BaseClass, new()
{
TDerived d = new TDerived();
}
В рамках этой последней альтернативы используется Activator.CreateInstance
, как предложили другие. Я предпочитаю последнее отражение, потому что они оба требуют конструктора без параметров, но компилятор принуждает к ограничению, что производный тип должен иметь конструктор без параметров, тогда как подход отражения приводит к исключению среды выполнения.
Ответ 4
Проблема здесь в том, что вы никогда не сможете узнать тип DerivedClass
во время компиляции.
Однако вы можете делать такие вещи:
BaseClass obj = new DerivedClass();
Это выполняется следующим образом:
BaseClass obj = (BaseClass)Activator.CreateInstance(this.GetType());
Этот вызов завершится с ошибкой, если у DerivedClass нет конструкторов без параметров.
Ответ 5
Это действительно зависит от того, что вы подразумеваете под "runtime" и каковы цели. Например, Джон и Бас оба наткнулись на идею использования Reflection для позднего связывания определенного класса и создания экземпляра в Runtime. Это, безусловно, одна идея, и вы даже можете обнаружить методы на объекте во время выполнения, если это ваша цель.
Если вы используете интерфейсы, у вас есть несколько дополнительных опций. Microsoft Extensibility Framework (или MEF) может быть вариантом, на который вы хотите посмотреть, поскольку он включает в себя возможности обнаружения и создания экземпляров во время выполнения. Недостатком является то, что обнаруженный класс должен придерживаться правильного интерфейса, но в большинстве случаев это не является реальной проблемой.
Если вы знаете классы, которые вы загружаете, и они имеют один и тот же интерфейс (обычная тема), но хотят создавать экземпляры разных классов во время выполнения, контейнеры IoC являются опцией. Это не особенно то, о чем вы просите.
Динамическое ключевое слово не то, что вы ищете. Он загружается во время выполнения, но dyanmic больше связан с компилятором, не проверяющим, существуют ли методы, которые вы вызываете. Выполнено неправильно, вы можете получить интересное раздутие, когда вы вызываете метод, который не существует. Основная мотивация, которую я видел для дианамики, - это взаимодействие с динамическим языком, например IronPython.
Ответ 6
public void SomeMethod()
{
object x =Activator.CreateInstance(this.GetType());
}
Это должно создать новый экземпляр, с другой стороны, я задаюсь вопросом, почему вы пытаетесь это сделать.
Ответ 7
Хотя вам действительно нужно использовать Activator.CreateInstance, вы можете захотеть посмотреть в Activator.CreateInstance(String, String), который можно вызвать, используя имя класса, которое вы, возможно, знаете во время выполнения.
Это будет в основном полезно, если вы создаете производные типы в базовом типе. Если вы собираетесь вызывать SomeMethod
из самого производного типа, то предыдущих ответов с использованием this.GetType()
должно быть достаточно.