229_using_collections_effectively

0x0 protocol Collection

protocol Collection : Sequence {
    associatedtype Element
    associatedtype Index : Comparable
    //[x]取值语法糖
    subscript(position: Index) -> Element { get }
    //开始下标
    var startIndex: Index { get }
    //结束下标
    var endIndex: Index { get }
    //根据下标获取元素
    func index(after i: Index) -> Index 
}   
  • Collection 有很多扩展方法


    image.png
  • 集合协议继承关系


    image.png
  • 下标操作方式

//当前下标前一个下标
func index(before: Self.Index) -> Self.Index
//当前下标后一个下标
func index(after: Self.Index) -> Self.Index
  • 随机访问集合
// constant time
//下标偏移
func index(_ idx: Index, offsetBy n: Int) -> Index 
//两个下标的间距
func distance(from start: Index, to end: Index) -> Int
  • 集合类型


    image.png

0x2 索引

//推荐使用
array.first 
set.first
  • 一个正确实现获取集合第二个元素的的方法
extension Collection { 
    var second: Element? {
        // Is the collection empty?
        guard self.startIndex != self.endIndex else { return nil } 
        // Get the second index
        let index = self.index(after: self.startIndex)
        // Is that index valid?
        guard index != self.endIndex else { return nil } 
        // Return the second element
        return self[index]
    } 
}
  • 使用切片简化代码
extension Collection { 
    var second: Element? {
        return self.dropFirst().first
    }
}
  • 使用切片简化代码图解


    image.png
  • 集合与切片对应关系


    image.png
  • 切片会延长集合生命周期

// Slicing Keeps Underlying Storage
extension Array {
    var firstHalf: ArraySlice {
        return self.dropLast(self.count / 2)
    } 
}
var array = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
var firstHalf = array.firstHalf // [1, 2, 3, 4]
array = [] //释放集合
print(firstHalf.first!)// 1
 
let copy = Array(firstHalf) // [1, 2, 3, 4] 拷贝切片以便后续使用
firstHalf = [] //释放切片 保证集合可以释放
print(copy.first!)// 1

0x3 lazy函数

let items = (1...4000).map { $0 * 2 }.filter { $0 < 10 } //立刻计算出值
let items = (1...4000).lazy.map { $0 * 2 }.filter { $0 < 10 } //用到的时候在去计算,每次都会重新计算
  • 加上lazy后每个类型都用对应的lazy对象进行了嵌套


    image.png
  • 缓存lazy计算出的结果,保证lazy只执行一次,不重复计算

let bears = ["Grizzly", "Panda", "Spectacled", "Gummy Bears", "Chicago"]
 
let redundantBears = bears.lazy.filter {
print("Checking '\($0)'")
}
return $0.contains("Bear")
 
let filteredBears = Array(redundantBears) // ["Gummy Bears"] //缓存结果
print(filteredBears.first!) // Gummy Bears
  • 使用lazy的建议
    使用lazy减少map和filter开销
    只需要部分运算结果时
    避免在有副作用的闭包中使用
    避免API跨界???

0x4 可变集合与可区间替换集合

// constant time
subscript(_: Self.Index) -> Element { get set }
replaceSubrange(_:, with:)

0x5 为什么集合操作会crash

  • 两步走
    1.你有修改集合吗?
    2.你有在多线程中访问集合吗?

  • crash案例

    总结 修改集合后索引下标总是失效的,需要重新计算索引

  • 索引和切片使用建议
    小心使用索引和切片
    修改集合后会导致索引无效
    仅仅计算你需要的索引,有些集合计算索的时间时线性的
    切片使用时状态依赖底层的原集合所以。所以在可变集合上使用切片需要仔细考虑

0x6 多线程

swift集合都是对单线程进行优化的
使用ThreadSanitizer 来检测资源竞争


image.png
  • 多线程编程建议
    尽量在一个线程修改状态
    如果不行使用互斥的方式来解决(串行队列,锁)
    使用TSAN来检查多线程竞争问题

  • 建议:推荐使用不可变集合
    因为集合内容不会改变
    bug会少很多
    使用切片和lazy模拟状态变化
    编译器检查提供帮助

  • 建议: 新建集合
    使用正确的容量来初始化集合,避免扩容产生性能损耗,但是有不能带太大避免过高的内存占用

0x7 Foundation 集合

  • Objective-C的集合都是引用类型的

  • 引用类型的集合


    image.png
  • 引用类型和值类型的区别
    注意swift集合是写时copy 所以在修改集合之前 y引用了x


    image.png

    image.png
  • swift 中的 Objective-C APIs
    主要使用了bridge技术
    bridge的性能可能非常高效,但是记住永远不如swift内通信高效

  • lazy bridge 和 eager bridge
    其中NSView时lazy bridge 用时才会发生bridge转换,其他的由于类型不同,需要立刻bridge转换


    image.png
  • bridge常见的问题
    使用instruments 测量性能 特别注意跨语言边界这一块
    避免在循环内部使用bridge
    as NSString 可以避免bridge转换

  • 何时使用Foundation集合
    当你需要使用引用类型时
    当使用 NSAttributedString.string时
    当使用 Core Data Managed Objects时
    当你确定bridge会耗费过多性能时

你可能感兴趣的:(229_using_collections_effectively)