如何在 Swift 中使用 @autoclosure 来提高性能

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前言

在 Swift，有一种不常用的闭包类型 -- @autoclosure，这个关键字可以让我们将一个表达式封装到一个闭包中，在需要该表达式结果的时候才执行该闭包（类似于懒加载）。这为我们提供了一种延迟执行代码的方式，可以有效提高性能。

虽然业务开发中不经常使用，但是在 swift 标准库中使用场景非常多，关于怎么使用我们来用一些示例来详细聊聊。

使用方法

举个例子，在此示例中，我们创建了一个 log 方法和一个 Person 结构体，当调用 description 属性时，将会打印日志：

swift 复制代码

struct Person {
    let name: String
    
    var description: String {
        print("调用了 Person description.")
        return "Person name is \(name)"
    }
}

func log(_ message: String) {
    if false {
        print("\(message)")
    }
}

let person = Person(name: "iOS 新知")
log(person.description)

执行上边的代码，将会看到控制台输出"调用了 Person description."

因为我的代码中写了 if false，所以永远不可能执行 if 条件下的打印，也就不会访问 message 这个参数，从代码效率上来说这时候 Person 的 description 属性执行就是无效的（如果 description 中有大量的运算，会导致性能下降）。这是因为调用 person.description 的时候就直接执行了 description 这个计算属性。

让我们改一下代码，把 message 参数改成一个闭包，只有函数内调用这个闭包才执行 description 函数：

swift 复制代码

struct Person {
    let name: String
    
    var description: String {
        print("调用了 Person description.")
        return "Person name is \(name)"
    }
}

func log(_ message: () -> String) {
    if false {
        print("\(message())")
    }
}

let person = Person(name: "iOS 新知")
log({ person.description })

我把 log 函数的 message 参数由 String 类型，改成了 () -> String 闭包类型，调用的时候也改成了 log({ person.description })，此时再运行代码，没有执行 description 属性，符合我们的预期。

但是每次调用 log 函数都要将参数用大括号包裹，用起来十分的不便，这时候 @autoclosure 就要登场了 ，在 log 函数的 message 参数中增加这个关键字，调用的时候就不需要大括号了，最终代码如下：

swift 复制代码

struct Person {
    let name: String
    
    var description: String {
        print("调用了 Person description.")
        return "Person name is \(name)"
    }
}

func log(_ message: @autoclosure () -> String) {
    if false {
        print("\(message())")
    }
}

let person = Person(name: "iOS 新知")
log(person.description)

这份代码看起来就清爽多了，既实现了我们的需求（访问 message 的时候才调用 description），调用方式又和之前一样。

一些其他例子

1、延迟实例化对象

less 复制代码

struct Canvas {
    let width: CGFloat
    let height: CGFloat
    
    func drawShape() {}
}

func draw(canvas: @autoclosure () -> Canvas) {
    if shouldDraw {
        canvas().drawShape()
    }
}

// 调用时才创建 Canvas 实例
draw(canvas: Canvas(width: 200, height: 100))

Canvas 对象只在需要绘制时才创建调用 init 方法创建。

2、减少内存使用

less 复制代码

func decode(image: @autoclosure () -> UIImage) -> Image? {
    if shouldDecode {
        return decodeImage(image())
    } else {
        return nil
    }
}
let img = decode(image: loadImageFromDisk())

图片解码可能很占内存，应该只在需要时（shouldDecode）解码图片，避免不必要的内存占用。

3、避免冗余计算

less 复制代码

func hash(value: @autoclosure () -> String) -> Int {
    if let hashValue = self.hashValue {
        return hashValue
    }
    return hashFunction(value())
}
let hash1 = hash(value: someString)
let hash2 = hash(value: someString)

有些操作开销比较大，可以使用 @autoclosure 避免重复计算。

4、字典取值时的默认值计算

之前的文章中介绍过字典取值时可以设置默认值，其实在 swift 底层就用到了 @autoclosure：

less 复制代码

public subscript(key: Key, default defaultValue: @autoclosure () -> Value) -> Value

因为在字典取不到 key 对应的值的情况下，才需要计算默认值，而不是每次都计算。

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