Swift是OO(面向?qū)ο螅┑恼Z(yǔ)言熊响,所以少不了方法和屬性的重載等特性缠捌,程序只能在運(yùn)行時(shí)來(lái)確定具體的方法或?qū)傩詠?lái)間接調(diào)用或間接訪問(wèn),這就叫做動(dòng)態(tài)派發(fā)轨功。從性能上考慮,對(duì)于動(dòng)態(tài)派發(fā)的方法傅物,會(huì)有常量時(shí)間的運(yùn)行時(shí)開銷夯辖。接下來(lái)將介紹三種方法來(lái)移除這樣的動(dòng)態(tài)性琉预,final
董饰,private
,全模塊優(yōu)化(Whole Module Optimization),以此提升性能卒暂。
考慮下面的例子:
class ParticleModel {
var point = ( 0.0, 0.0 )
var velocity = 100.0
func updatePoint(newPoint: (Double, Double), newVelocity: Double) {
point = newPoint
velocity = newVelocity
}
func update(newP: (Double, Double), newV: Double) {
updatePoint(newP, newVelocity: newV)
}
}
var p = ParticleModel()
for i in stride(from: 0.0, through: 360, by: 1.0) {
p.update((i * sin(i), i), newV:i*1000)
}
如上述代碼所示啄栓,調(diào)用過(guò)程為:
- 調(diào)用變量
p
的update
方法。 - 調(diào)用
p
的updatePoint
方法也祠。 - 獲取
p
的元組類型變量point
昙楚。 - 獲取
p
的屬性velocity。
由于ParticleModel
可以被子類诈嘿,所以其方法和屬性就能被重載堪旧,這就不可避免的需要使用動(dòng)態(tài)調(diào)用。
在Swift中奖亚,動(dòng)態(tài)調(diào)用是通過(guò)在一個(gè)方法表中找到方法然后執(zhí)行間接的調(diào)用(類似于C++的虛函數(shù)表)淳梦,對(duì)于這種先查找再調(diào)用的過(guò)程,其效率是要低于方法的直接調(diào)用昔字,而且間接調(diào)用會(huì)阻止許多編譯器優(yōu)化爆袍,這將加重間接調(diào)用的開銷。接下來(lái)將列舉一些技巧來(lái)禁用動(dòng)態(tài)派發(fā)的行為作郭,以達(dá)到提升性能的目的陨囊。
當(dāng)屬性、方法夹攒、或類不需要被重載時(shí)蜘醋,可在其聲明的地方加上final
關(guān)鍵字
在屬性,方法或類聲明時(shí)加上final
關(guān)鍵字芹助,表示其不能被重載堂湖,這將允許編譯器安全的移除動(dòng)態(tài)派發(fā)。如下代碼所示状土,point
和velocity
將直接從對(duì)象的存儲(chǔ)屬性中加載无蜂,updatePoint()
方法將被直接調(diào)用;另外蒙谓,update()
依然會(huì)通過(guò)動(dòng)態(tài)派發(fā)的方式來(lái)調(diào)用斥季,這樣,ParticleModel
的子類就可以重載update()
來(lái)自定義實(shí)現(xiàn)累驮。
class ParticleModel {
final var point = ( x: 0.0, y: 0.0 )
final var velocity = 100.0
final func updatePoint(newPoint: (Double, Double), newVelocity: Double) {
point = newPoint
velocity = newVelocity
}
func update(newP: (Double, Double), newV: Double) {
updatePoint(newP, newVelocity: newV)
}
}
除了上面所示酣倾,在屬性和方法聲明前加final
關(guān)鍵字,還可以直接在類上加final
谤专,表示該類將不能作為父類被子類化躁锡,隱含的表明該類的所有的方法和屬性都是final
的。
final class ParticleModel {
var point = ( x: 0.0, y: 0.0 )
var velocity = 100.0
// ...
}
在屬性置侍、方法映之、或類聲明前加private
關(guān)鍵字拦焚,將限制其只能在同一個(gè)文件中被引用
在聲明前加private
關(guān)鍵字,將限制其只能在當(dāng)前文件中被引用杠输,這將允許編譯器在當(dāng)前文件中找到所有潛在的重載聲明赎败,編譯器會(huì)對(duì)這些private
關(guān)鍵字的方法或?qū)傩赃M(jìn)行優(yōu)化,移除間接的方法調(diào)用以及屬性訪問(wèn)蠢甲。
假設(shè)在當(dāng)前文件中沒(méi)有類重載ParticleModel
僵刮,那么編譯器將移除所有帶有private
聲明的動(dòng)態(tài)派發(fā)調(diào)用。
class ParticleModel {
private var point = ( x: 0.0, y: 0.0 )
private var velocity = 100.0
private func updatePoint(newPoint: (Double, Double), newVelocity: Double) {
point = newPoint
velocity = newVelocity
}
func update(newP: (Double, Double), newV: Double) {
updatePoint(newP, newVelocity: newV)
}
}
如上代碼所示鹦牛,point
和velocity
將直接訪問(wèn)搞糕,updatePoint()
方法也將直接被調(diào)用,而update()
方法由于沒(méi)有加private
關(guān)鍵字曼追,依然是只能間接調(diào)用寞宫。
同樣,private
可以加在類的聲明前拉鹃,等同于類的所有方法和屬性都將加上private
關(guān)鍵字辈赋。
private class ParticleModel {
var point = ( x: 0.0, y: 0.0 )
var velocity = 100.0
// ...
}
在使用internal
的聲明中通過(guò)使用Whole Module Optimization
來(lái)隱式的推斷出final
默認(rèn)的情況下,Xcode將單獨(dú)編譯源文件膏燕,這會(huì)限制編譯器優(yōu)化的程度钥屈,Xcode 7后,增加了Whole Module Optimization
選項(xiàng)坝辫,它能允許編譯器在同一個(gè)模塊(Module)中分析所有的源文件來(lái)進(jìn)行優(yōu)化篷就,可以在Xcode的Building Settings
中開啟該選項(xiàng),如下圖所示近忙。
在開啟Whole Module Optimization
選項(xiàng)竭业,且聲明為internal
(默認(rèn)級(jí)別)的情況下,模塊的所有文件將同時(shí)被編譯及舍,這將允許編譯器對(duì)整個(gè)模塊一起分析未辆,并對(duì)沒(méi)有被重載且聲明為internal
級(jí)別的類、方法或?qū)傩蕴砑?code>final關(guān)鍵字锯玛。
如下代碼所示咐柜,我們修改一下ParticleModel
類,添加public
關(guān)鍵字:
public class ParticleModel {
var point = ( x: 0.0, y: 0.0 )
var velocity = 100.0
func updatePoint(newPoint: (Double, Double), newVelocity: Double) {
point = newPoint
velocity = newVelocity
}
public func update(newP: (Double, Double), newV: Double) {
updatePoint(newP, newVelocity: newV)
}
}
var p = ParticleModel()
for i in stride(from: 0.0, through: times, by: 1.0) {
p.update((i * sin(i), i), newV:i*1000)
}
如上代碼攘残,當(dāng)開啟Whole Module Optimization
選項(xiàng)的情況下拙友,編譯器能在屬性point
,velotity
,以及updatePoint()
方法上推斷出final
歼郭,既相當(dāng)于在point
遗契、velocity
、updatePoint()
聲明前加上final
關(guān)鍵字病曾,而update()
方法由于是public
級(jí)別牍蜂,所以無(wú)法推斷出final
關(guān)鍵字涉瘾,其仍將是間接調(diào)用。
總結(jié):
- 當(dāng)使用
private
或final
關(guān)鍵字捷兰,或者在開啟Whole Module Optimization
選項(xiàng),聲明為internal
級(jí)別的沒(méi)有被重載的方法下负敏,將直接調(diào)用贡茅,在編譯時(shí)確定。 - 運(yùn)行時(shí)決定的動(dòng)態(tài)派發(fā)的情形包括:
- 繼承自
NSObject
或者方法有@objc前綴其做。 - 使用Swift的方法表的方式顶考,除去上述情況下,將采用這種方式妖泄。
- 繼承自