静态构造函数会降低访问静态方法的性能吗？答案

【问题标题】：Can a static constructor reduce the performance of accessing static methods?静态构造函数会降低访问静态方法的性能吗？
【发布时间】：2011-12-29 06:28:06
【问题描述】：

第一次访问静态成员时会执行静态构造函数。知道了这一点，我有几个问题：

这是否意味着每次访问静态方法时，运行时都必须检查是否调用了静态构造函数？
这会影响性能吗？
“无构造函数”静态类能否避免这种性能损失？

[编辑]：我想澄清一下，我不关心微优化。
我问这个问题是因为这是一个设计决定。如果静态构造函数导致性能下降，那么我将在设计代码时考虑到这一点，并且会更加了解可能影响性能的决策。

这里有一个例子来说明我的问题。采用Independent 方法并将其放在单独的静态类中会有什么好处吗？这样，它就不必检查静态Test 是否已初始化。 [更新请参阅下面的答案以获得更好、更简单的示例]。

static class Test {
  // Static constructor with dependent method:
  static int x;
  static Test() { x = 5; }
  static int Dependent() { return x; }

  // Static, independent method:
  static int Independent(int y) { return y+1; }
}

Here's the quote 来自关于静态构造函数的 C# 规范：

静态构造函数的执行由第一个触发在应用程序域中发生以下事件：

创建了一个类的实例。

类的任何静态成员都被引用。

【问题讨论】：

可能重复：stackoverflow.com/questions/2921828/…
我读过那篇文章，但它肯定与我的问题不同。它比较了类型初始化与静态构造函数的性能。我有兴趣知道静态构造函数是否会减慢访问方法的速度。我重新阅读了“重复”，包括所有答案和链接，但我的问题仍然没有答案！
我认为这是在字段访问上，而不是在方法调用上。但是，是的，在某些情况下可能会出现明显的性能下降。
@HenkHolterman 我通常批评过早的优化。但是，我对开发良好的设计模式更感兴趣，如果已知静态构造函数会导致性能下降，那么设计可能会导致性能下降的静态方法并不是一个很好的做法。

标签： c# .net performance static static-constructor

【解决方案1】：

为什么不自己测试呢？

像上面指定的那样多次调用您的 Independent 方法。然后用相同的方法创建一个自己的静态类，并调用相同的次数。

使用http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.diagnostics.stopwatch.aspx 进行测量。

我的猜测是没关系...

您还可以在静态构造函数中向控制台写入一些内容，以检查是否已被调用。自己找出答案会比一些理论答案持续更长时间，只是我的 2 美分。

【讨论】：

我想我会的。我真的很惊讶没有一个众所周知的答案。
@Scott 没有一个众所周知的答案，因为这很可能不是任何人的瓶颈。它甚至有可能删除该构造函数，而是将 X 的值默认为 5。
@Rangoric 我没有在我的 OP 中提到这一点（它现在在那里），但我对性能的兴趣不如对设计决策的兴趣。在设计静态方法时，了解可能的性能影响肯定会有所帮助，在这种情况下，拥有良好的设计模式将有助于避免这些影响。

【解决方案2】：

由于缺乏答案，在@Jobo 的指导下，我决定自己测试一下。

这是我的测试类：

static class WithConstructor {
    static WithConstructor(){ }
    public static int Square(int x){ return x*x; }
}
static class NoConstructor {
    public static int Square(int x){ return x*x; }
}

为Release编译，使用.NET 4.0，结果非常一致：

╔═════════════╦══════════════════╦═════════╦══════ ═════════╗ ║ 迭代： ║ 使用构造函数 ║ 4513 ms ║ 改进： ║ ║ 1000000000 ║ 无构造函数 ║ 3072 ms ║ 33% ║ ╚═════════════╩══════════════════╩═════════╩══════ ═════════╝

因此，我将回答我自己的问题：

如果存在静态构造函数，则静态方法将导致（微观）性能下降，因为必须始终检查 beforefieldinit 标志。
如果静态构造函数不存在，则该方法不会导致性能损失。

【讨论】：

【解决方案3】：

静态构造函数会降低第一个方法调用者的性能。 Indead，将更改第一个调用者以测试是否已调用静态构造函数，但如果不影响其他调用者。

【讨论】：