性能优化-列表类型转换(ConvertList<TSource, TResult>)

　　之前，在项目中看到过一段通用列表类型转换的代码，直接的实现便是用反射。大概看了下，它用在领域模型转DTO和SOA接口中契约实体的转换等等。首先，它使用了反射，其次，还是在循环中使用，便有了优化的想法。

方法原型如：public static List<TResult> ConvertList<TSource, TResult>(List<TSource> source) where TResult : new()，下面贴出代码。说明一下，在此我没有任何的贬义，这段代码可能比较老，其次在项目中，首先是实现功能，如果当时没有更好的实现，就先实现功能，后面有时间可以在优化，毕竟项目有时间节点，个人自己平衡哈。

public class ObjectConvertHelperOld
    {
        /// <summary>
        /// 转换单个对象为另外一种类型对象
        /// </summary>
        /// <typeparam name="TSource">待转换的源对象类型</typeparam>
        /// <typeparam name="TResult">转换的目标对象类型</typeparam>
        /// <param name="source">待转换的源对象</param>
        /// <returns>转换的目标对象</returns>
        public static TResult ConvertObject<TSource, TResult>(TSource source) where TResult : new()
        {
            TResult result = new TResult();

            Type sourceType = source.GetType();
            Type resultType = result.GetType();

            PropertyInfo[] resultProperties = resultType.GetProperties(
                BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance);

            if (resultProperties != null && resultProperties.Length > 0)
            {
                foreach (PropertyInfo resultProperty in resultProperties)
                {
                    if (resultProperty.PropertyType.IsGenericType)
                    {
                        continue;
                    }

                    PropertyInfo sourceProperty = sourceType.GetProperty(resultProperty.Name);

                    bool isMatched = sourceProperty != null &&
                            (!sourceProperty.PropertyType.IsGenericType) &&
                            (sourceProperty.PropertyType == resultProperty.PropertyType);

                    if (isMatched)
                    {
                        object currentValue = sourceProperty.GetValue(source, null);
                        resultProperty.SetValue(result, currentValue, null);
                    }

                }
            }
            return result;
        }

        /// <summary>
        /// 转换列表对象为另外一种列表对象
        /// </summary>
        /// <typeparam name="TSource">待转换的源对象类型</typeparam>
        /// <typeparam name="TResult">转换的目标对象类型</typeparam>
        /// <param name="source">待转换的源对象</param>
        /// <returns>转换的目标对象</returns>
        public static List<TResult> ConvertList<TSource, TResult>(List<TSource> source) where TResult : new()
        {
            return source.ConvertAll<TResult>(ConvertObject<TSource, TResult>);
        }

    }

　　从上面代码可以看出，它核心是从TSource类型到TResult类型转换，转换中，1、区分大小写，2、以TResult类型中的属性为准，如果源类型中有，就赋值过来（实际上是取两个实体属性的交集），3、还考虑字段是否是泛型等等。。。

　　如果熟悉Expression Tree的同学，可能就会想到，可以优化反射调用。老赵博客《表达式树与反射调用》系列中有详细实现，推荐大家去看看，绝对干货！我很多这方面的知识从这里学到的，非常感谢啊！

　　说一下优化思路，其实也不是什么思路了。利用类型字典和LambdaExpression的Compile方法为每组转换的类型缓存一个动态生成的委托。那么委托的调用和直接方法调用性能几乎是一样了。

　　有时候可能会涉及平台之间的契约转换，比如之前做的一个项目，在.net中调用第三方java的接口，java定义的契约，它的字段命名是camelCasing（小写开头，如：payAmount），我们之间约定是使用http post 数据传输格式采用json字符串，那么json字符串区分大小写，我们两边都使用序列化反序列化等。我这边就需要两份契约了，一份是第三方接口契约实体，采用小写开头命名，第二份是内部契约，采用.net 命名规则PascalCasing，来定义实体属性。这里将内部契约实体转换成第三方契约实体，PayAmount到payAmount的对应转换。

　　之前考虑的是属性映射区分大小写还是不区分，由调用者参数控制，对于这个需求，简化一下就是属性映射不区分大小写啦，2、以TResult类型中的字段为准（取交集），3、TResult对象的创建是在转换内部创建的，有没有可能这个TResult对象列表已经存在？对于为什么选择属性映射不区分大小写，考虑有二，1、.net中实体中属性的定义，一般不定义重名的（userId,UserId）2、对于TSource中字段和TResult字段完全相同，也不影响啊

　　优化代码如下：

public static class ObjectConvertHelper
    {
        private class InnerConversion<TSource, TResult>
        {
            private static readonly Func<TSource, TResult> s_convert;
            static InnerConversion()
            {
                s_convert = BuildConvert();
            }
            private static Func<TSource, TResult> BuildConvert()
            {//(x)=>new TResult{P1=x.p1,P2=x.p2,...};
                var paramExp = Expression.Parameter(typeof(TSource), "x");
                var sourcePropertyInfos = typeof(TSource).GetProperties(BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance)
                                                                        .Where(p => p.CanRead && p.CanWrite);
                var resultPropertyInfos = typeof(TResult).GetProperties(BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance)
                                                                        .Where(p => p.CanRead && p.CanWrite);
                var resultPropertyBindings = new List<MemberBinding>(resultPropertyInfos.Count());
                foreach (var item in resultPropertyInfos)
                {
                    //不区分大小写
                    PropertyInfo piIgnoreCase = sourcePropertyInfos.Where(x => string.Compare(x.Name, item.Name, true) == 0).FirstOrDefault();
                    if (piIgnoreCase != null)
                    {
                        resultPropertyBindings.Add((MemberBinding)Expression.Bind(item, Expression.Property(paramExp, piIgnoreCase))
                                                   );
                    }
                }
                var body = Expression.MemberInit( // object initializer 
                    Expression.New(typeof(TResult)), // ctor 
                    resultPropertyBindings // property assignments 
                );
                return Expression.Lambda<Func<TSource, TResult>>(body, paramExp).Compile();
            }
            /// <summary>
            /// 将TSource实体转换到TResult实体（属性匹配规则：1、不区分大小写，2、两个实体属性取交集，3、TResult实体内部创建）
            /// </summary>
            public static Func<TSource, TResult> Convert
            {
                get
                {
                    return s_convert;
                }
            }
        }

        /// <summary>
        /// 将一种类型列表转换为另一种类型列表
        /// </summary>
        /// <typeparam name="TSource"></typeparam>
        /// <typeparam name="TResult"></typeparam>
        /// <param name="sourceList"></param>
        /// <returns></returns>
        public static IList<TResult> ConvertList<TSource, TResult>(IList<TSource> sourceList)
            where TSource : class
            where TResult : class,new()
        {
            if (sourceList == null) { throw new ArgumentNullException("sourceList"); }
            if (sourceList.Count == 0)
            {
                return new List<TResult>();
            }
            return sourceList.Select(p => InnerConversion<TSource, TResult>.Convert(p)).ToList();
        }

        public static TResult Convert<TSource, TResult>(TSource source)
            where TSource : class
            where TResult : class,new()
        {
            if (source == null) { throw new ArgumentNullException("source"); }
            return InnerConversion<TSource, TResult>.Convert(source);
        }
        /// <summary>
        /// 浅拷贝实体
        /// </summary>
        /// <typeparam name="T"></typeparam>
        /// <param name="source"></param>
        /// <returns></returns>
        public static T ShallowClone<T>(T source) where T : class,new()
        {
            if (source == null) { throw new ArgumentNullException("source"); }
            return InnerConversion<T, T>.Convert(source);
        }
    }

类型字典（Type Dictionary）：泛型类中的静态字段，会根据泛型的具体类型如InnerConversion<SourceEntity, ResultEntity>有一份对应的静态字段，具体可看装配脑袋文章等。由于系统中的类型个数有限，这样为每种类型缓存一份转换方法，可以说一劳永逸。动态生成委托Func<TSource, TResult>，很强大，可以做很多通用的功能，就像CLR帮我们写代码一样，可参考之前的《Expression Tree实践之通用Parse方法------"让CLR帮我写代码"》等。好了，下面来对比一下两者的性能吧，使用老赵的CodeTimer，测试代码如下：

class SourceEntity
        {
            public int UserId { get; set; }
            public string name { get; set; }

            public string p3 { get; set; }
            public string p4 { get; set; }
            public string p5 { get; set; }
            public string p6 { get; set; }
            public string p7 { get; set; }
            public string p8 { get; set; }
            public string p9 { get; set; }
            public string p10 { get; set; }
            public string p11 { get; set; }

            public string sourceOther { get; set; }
        }

        class ResultEntity
        {
            public int UserId { get; set; }
            public string Name { get; set; }

            public string P3 { get; set; }
            public string P4 { get; set; }
            public string P5 { get; set; }
            public string P6 { get; set; }
            public string P7 { get; set; }
            public string P8 { get; set; }
            public string P9 { get; set; }
            public string P10 { get; set; }
            public string P11 { get; set; }

            public string Comment { get; set; }
        }

        static List<SourceEntity> GenerateSources(int length)
        {
            List<SourceEntity> result = new List<SourceEntity>();
            for (int i = 0; i < length; i++)
            {
                result.Add(new SourceEntity { 
                    UserId=i,
                    name="stevey"+i,
                    p3=i.ToString(),
                    p4 = i.ToString(),
                    p5 = i.ToString(),
                    p6 = i.ToString(),
                    p7 = i.ToString(),
                    p8 = i.ToString(),
                    p9 = i.ToString(),
                    p10 = i.ToString(),
                    p11 = i.ToString(),
                    sourceOther="sourceOther"
                });
            }
            return result;
        }
        public static void Main(string[] args)
        {
            List<SourceEntity> sourceList = GenerateSources(100000);//生成测试数据

            CodeTimer.Initialize();
            //对于10W个元素集合执行10次转换，如下
            CodeTimer.Time("常规反射实现的类型转换", 10, () => {
                var resultList = ObjectConvertHelperOld.ConvertList<SourceEntity, ResultEntity>(sourceList); 
            });

            CodeTimer.Time("优化过的类型转换",10, () => {
                var resultList = ObjectConvertHelper.ConvertList<SourceEntity, ResultEntity>(sourceList);
            });

            Console.ReadKey();
        }

 在Release模式下编译后，对于10W个元素的列表执行10次结果如下：

如果执行次数增加，还会有更大的差距，因为已经为类型缓存了委托，就几乎相当于直接方法调用了，而老的实现每次都需要反射SetValue。但是动态编译生成委托，这个过程比较耗时，可以作为初始化，只执行一次，后面就一劳永逸了。

执行100次的结果如下：

　　好了，就写到这里吧，如有不正之处还请指正，相互交流，共同进步~~