リフレクションの性能と代替手段

リフレクションのオーバーヘッド

リフレクションのベンチマーク

@Benchmark
public String directCall() { return user.getName(); }
@Benchmark
public String reflectiveCall() throws Exception {
    return (String) NAME_METHOD.invoke(user); // NAME_METHOD cached
}

Field と Method オブジェクトのキャッシュ

public class UserAccessor {
    private static final Method GET_NAME;
    static {
        try {
            GET_NAME = User.class.getDeclaredMethod("getName");
            GET_NAME.setAccessible(true);
        } catch (NoSuchMethodException e) { throw new ExceptionInInitializerError(e); }
    }
    public static String getName(User u) throws Exception { return (String) GET_NAME.invoke(u); }
}

MethodHandles：直接呼び出しに近い速度

MethodHandles.Lookup lookup = MethodHandles.lookup();
MethodHandle mh = lookup.findVirtual(User.class, "getName",
    MethodType.methodType(String.class));
// Cast to functional interface for max speed:
Function<User, String> getName = user -> {
    try { return (String) mh.invokeExact(user); }
    catch (Throwable t) { throw new RuntimeException(t); }
};

LambdaMetafactory：最高のパフォーマンス

MethodHandles.Lookup lookup = MethodHandles.lookup();
MethodHandle mh = lookup.findVirtual(User.class, "getName",
    MethodType.methodType(String.class));
CallSite site = LambdaMetafactory.metafactory(lookup, "get",
    MethodType.methodType(Function.class),
    MethodType.methodType(Object.class, Object.class),
    mh, MethodType.methodType(String.class, User.class));
Function<User, String> fn = (Function<User, String>) site.getTarget().invokeExact();
System.out.println(fn.apply(user));

APT によるコンパイル時コード生成

実行時コード生成のための Byte Buddy

// Byte Buddy example — create a class with a method:
Class<?> dynamicType = new ByteBuddy()
    .subclass(Object.class)
    .method(ElementMatchers.named("toString"))
    .intercept(FixedValue.value("Hello Byte Buddy!"))
    .make()
    .load(getClass().getClassLoader())
    .getLoaded();
System.out.println(dynamicType.newInstance()); // Hello Byte Buddy!

ホットパスでのリフレクション回避

モジュールシステムとリフレクション（Java 9 以降）

// module-info.java:
module com.example.app {
    opens com.example.model to com.example.framework; // allow reflective access
}

リフレクションとコード生成のトレードオフ

リフレクション使用状況のプロファイリング

理解度チェック

まとめ