前言

京喜APP最早在2019年引入了Swift，使用Swift完成了第一個訂單模塊的開發(fā)。之后一年多我們持續(xù)在團隊/公司內(nèi)部推廣和普及Swift，目前Swift已經(jīng)支撐了70%+以上的業(yè)務。通過使用Swift提高了團隊內(nèi)同學的開發(fā)效率，同時也帶來了質(zhì)量的提升，目前來自Swift的Crash的占比不到1%。在這過程中不斷的學習/實踐，團隊內(nèi)的Code Review，也對如何使用Swift來提高代碼質(zhì)量有更深的理解。

Swift特性

在討論如何使用Swift提高代碼質(zhì)量之前，我們先來看看Swift本身相比ObjC或其他編程語言有什么優(yōu)勢。Swift有三個重要的特性分別是富有表現(xiàn)力/安全性/快速，接下來我們分別從這三個特性簡單介紹一下：

富有表現(xiàn)力

Swift提供更多的編程范式和特性支持，可以編寫更少的代碼，而且易于閱讀和維護。

基礎類型 - 元組、Enum關聯(lián)類型
方法 - 方法重載
protocol - 不限制只支持class、協(xié)議默認實現(xiàn)、類專屬協(xié)議
泛型 - protocol關聯(lián)類型、where實現(xiàn)類型約束、泛型擴展
可選值 - 可選值申明、可選鏈、隱式可選值
屬性 - let、lazy、計算屬性`、willset/didset、Property Wrappers
函數(shù)式編程 - 集合filter/map/reduce方法，提供更多標準庫方法
并發(fā) - async/await、actor
標準庫框架 - Combine響應式框架、SwiftUI申明式UI框架、CodableJSON模型轉換
Result builder - 描述實現(xiàn)DSL的能力
動態(tài)性 - dynamicCallable、dynamicMemberLookup
其他 - 擴展、subscript、操作符重寫、嵌套類型、區(qū)間
Swift Package Manager - 基于Swift的包管理工具，可以直接用Xcode進行管理更方便
struct - 初始化方法自動補齊
類型推斷 - 通過編譯器強大的類型推斷編寫代碼時可以減少很多類型申明

提示：類型推斷同時也會增加一定的編譯耗時，不過Swift團隊也在不斷的改善編譯速度。

安全性

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代碼安全

let屬性 - 使用let申明常量避免被修改。
值類型 - 值類型可以避免在方法調(diào)用等參數(shù)傳遞過程中狀態(tài)被修改。
訪問控制 - 通過public和final限制模塊外使用class不能被繼承和重寫。
強制異常處理 - 方法需要拋出異常時，需要申明為throw方法。當調(diào)用可能會throw異常的方法，需要強制捕獲異常避免將異常暴露到上層。
模式匹配 - 通過模式匹配檢測switch中未處理的case。

類型安全

強制類型轉換 - 禁止隱式類型轉換避免轉換中帶來的異常問題。同時類型轉換不會帶來額外的運行時消耗。。

提示：編寫ObjC代碼時，我們通常會在編碼時添加類型檢查避免運行時崩潰導致Crash。

KeyPath - KeyPath相比使用字符串可以提供屬性名和類型信息，可以利用編譯器檢查。
泛型 - 提供泛型和協(xié)議關聯(lián)類型，可以編寫出類型安全的代碼。相比Any可以更多利用編譯時檢查發(fā)現(xiàn)類型問題。
Enum關聯(lián)類型 - 通過給特定枚舉指定類型避免使用Any。

內(nèi)存安全

空安全 - 通過標識可選值避免空指針帶來的異常問題
ARC - 使用自動內(nèi)存管理避免手動管理內(nèi)存帶來的各種內(nèi)存問題
強制初始化 - 變量使用前必須初始化
內(nèi)存獨占訪問 - 通過編譯器檢查發(fā)現(xiàn)潛在的內(nèi)存沖突問題

線程安全

值類型 - 更多使用值類型減少在多線程中遇到的數(shù)據(jù)競爭問題
async/await - 提供async函數(shù)使我們可以用結構化的方式編寫并發(fā)操作。避免基于閉包的異步方式帶來的內(nèi)存循環(huán)引用和無法拋出異常的問題
Actor - 提供Actor模型避免多線程開發(fā)中進行數(shù)據(jù)共享時發(fā)生的數(shù)據(jù)競爭問題，同時避免在使用鎖時帶來的死鎖等問題

快速

值類型 - 相比class不需要額外的堆內(nèi)存分配/釋放和更少的內(nèi)存消耗
方法靜態(tài)派發(fā) - 方法調(diào)用支持靜態(tài)調(diào)用相比原有ObjC消息轉發(fā)調(diào)用性能更好
編譯器優(yōu)化 - Swift的靜態(tài)性可以使編譯器做更多優(yōu)化。例如Tree Shaking相關優(yōu)化移除未使用的類型/方法等減少二進制文件大小。使用靜態(tài)派發(fā)/方法內(nèi)聯(lián)優(yōu)化/泛型特化/寫時復制等優(yōu)化提高運行時性能

提示：ObjC消息派發(fā)會導致編譯器無法進行移除無用方法/類的優(yōu)化，編譯器并不知道是否可能被用到。

ARC優(yōu)化 - 雖然和ObjC一樣都是使用ARC，Swift通過編譯器優(yōu)化，可以進行更快的內(nèi)存回收和更少的內(nèi)存引用計數(shù)管理

提示：相比ObjC，Swift內(nèi)部不需要使用autorelease進行管理。

代碼質(zhì)量指標

以上是一些常見的代碼質(zhì)量指標。我們的目標是如何更好的使用Swift編寫出符合代碼質(zhì)量指標要求的代碼。

提示：本文不涉及設計模式/架構，更多關注如何通過合理使用Swift特性做部分代碼段的重構。

一些不錯的實踐

利用編譯檢查

減少使用`Any/AnyObject`

因為Any/AnyObject缺少明確的類型信息，編譯器無法進行類型檢查，會帶來一些問題：

編譯器無法檢查類型是否正確保證類型安全
代碼中大量的as?轉換
類型的缺失導致編譯器無法做一些潛在的編譯優(yōu)化

使用`as?`帶來的問題

當使用Any/AnyObject時會頻繁使用as?進行類型轉換。這好像沒什么問題因為使用as?并不會導致程序Crash。不過代碼錯誤至少應該分為兩類，一類是程序本身的錯誤通常會引發(fā)Crash，另外一種是業(yè)務邏輯錯誤。使用as?只是避免了程序錯誤Crash，但是并不能防止業(yè)務邏輯錯誤。

func do(data: Any?) {
    guard let string = data as? String else {
        return
    }
    // 
}

do(1)
do("")
復制代碼

以上面的例子為例，我們進行了as?轉換，當data為String時才會進行處理。但是當do方法內(nèi)String類型發(fā)生了改變函數(shù)，使用方并不知道已變更沒有做相應的適配，這時候就會造成業(yè)務邏輯的錯誤。

提示：這類錯誤通常更難發(fā)現(xiàn)，這也是我們在一次真實bug場景遇到的。

使用`自定義類型`代替`Dictionary`

代碼中大量Dictionary數(shù)據(jù)結構會降低代碼可維護性，同時帶來潛在的bug：

key需要字符串硬編碼，編譯時無法檢查
value沒有類型限制。修改時類型無法限制，讀取時需要重復類型轉換和解包操作
無法利用空安全特性，指定某個屬性必須有值

提示：自定義類型還有個好處，例如JSON轉自定義類型時會進行類型/nil/屬性名檢查，可以避免將錯誤數(shù)據(jù)丟到下一層。

不推薦

let dic: [String: Any]
let num = dic["value"] as? Int
dic["name"] = "name"
復制代碼

適合使用`Dictionary`的場景

數(shù)據(jù)不使用 - 數(shù)據(jù)并不讀取只是用來傳遞。
解耦 - 1.組件間通信解耦使用HashMap傳遞參數(shù)進行通信。2.跨技術棧邊界的場景，混合棧間通信/前后端通信使用HashMap/JSON進行通信。

使用`枚舉關聯(lián)值`代替`Any`

例如使用枚舉改造NSAttributedStringAPI，原有APIvalue為Any類型無法限制特定的類型。

優(yōu)化前

let string = NSMutableAttributedString()
string.addAttribute(.foregroundColor, value: UIColor.red, range: range)
復制代碼

改造后

enum NSAttributedStringKey {
  case foregroundColor(UIColor)
}
let string = NSMutableAttributedString()
string.addAttribute(.foregroundColor(UIColor.red), range: range) // 不傳遞Color會報錯
復制代碼

使用`泛型`/`協(xié)議關聯(lián)類型`代替`Any`

使用泛型或協(xié)議關聯(lián)類型代替Any，通過泛型類型約束來使編譯器進行更多的類型檢查。

使用`枚舉`/`常量`代替`硬編碼`

代碼中存在重復的硬編碼字符串/數(shù)字，在修改時可能會因為不同步引發(fā)bug。盡可能減少硬編碼字符串/數(shù)字，使用枚舉或常量代替。

使用`KeyPath`代替`字符串`硬編碼

KeyPath包含屬性名和類型信息，可以避免硬編碼字符串，同時當屬性名或類型改變時編譯器會進行檢查。

不推薦

class SomeClass: NSObject {
    @objc dynamic var someProperty: Int
    init(someProperty: Int) {
        self.someProperty = someProperty
    }
}
let object = SomeClass(someProperty: 10)
object.observeValue(forKeyPath: "", of: nil, change: nil, context: nil)
復制代碼

內(nèi)存安全

減少使用`!`屬性

!屬性會在讀取時隱式強解包，當值不存在時產(chǎn)生運行時異常導致Crash。

class ViewController: UIViewController {
    @IBOutlet private var label: UILabel! // @IBOutlet需要使用!
}
復制代碼

減少使用`!`進行強解包

使用!強解包會在值不存在時產(chǎn)生運行時異常導致Crash。

var num: Int?
let num2 = num! // 錯誤
復制代碼

提示：建議只在小范圍的局部代碼段使用!強解包。

避免使用`try!`進行錯誤處理

使用try!會在方法拋出異常時產(chǎn)生運行時異常導致Crash。

try! method()
復制代碼

使用`weak`/`unowned`避免循環(huán)引用

resource.request().onComplete { [weak self] response in
  guard let self = self else {
    return
  }
  let model = self.updateModel(response)
  self.updateUI(model)
}

resource.request().onComplete { [unowned self] response in
  let model = self.updateModel(response)
  self.updateUI(model)
}
復制代碼

減少使用`unowned`

unowned在值不存在時會產(chǎn)生運行時異常導致Crash，只有在確定self一定會存在時才使用unowned。

class Class {
    @objc unowned var object: Object
    @objc weak var object: Object?
}
復制代碼

unowned/weak區(qū)別：

weak - 必須設置為可選值，會進行弱引用處理性能更差。會自動設置為nil
unowned - 可以不設置為可選值，不會進行弱引用處理性能更好。但是不會自動設置為nil, 如果self已釋放會觸發(fā)錯誤.

錯誤處理方式

可選值 - 調(diào)用方并不關注內(nèi)部可能會發(fā)生錯誤，當發(fā)生錯誤時返回nil
try/catch - 明確提示調(diào)用方需要處理異常，需要實現(xiàn)Error協(xié)議定義明確的錯誤類型
assert - 斷言。只能在Debug模式下生效
precondition - 和assert類似，可以再Debug/Release模式下生效
fatalError - 產(chǎn)生運行時崩潰會導致Crash，應避免使用
Result - 通常用于閉包異步回調(diào)返回值

減少使用可選值

可選值的價值在于通過明確標識值可能會為nil并且編譯器強制對值進行nil判斷。但是不應該隨意的定義可選值，可選值不能用let定義，并且使用時必須進行解包操作相對比較繁瑣。在代碼設計時應考慮這個值是否有可能為nil，只在合適的場景使用可選值。

使用`init`注入代替`可選值`屬性

不推薦

class Object {
  var num: Int?
}
let object = Object()
object.num = 1
復制代碼

避免隨意給予可選值默認值

在使用可選值時，通常我們需要在可選值為nil時進行異常處理。有時候我們會通過給予可選值默認值的方式來處理。但是這里應考慮在什么場景下可以給予默認值。在不能給予默認值的場景應當及時使用return或拋出異常，避免錯誤的值被傳遞到更多的業(yè)務流程。

不推薦

func confirmOrder(id: String) {}
// 給予錯誤的值會導致錯誤的值被傳遞到更多的業(yè)務流程
confirmOrder(id: orderId ?? "")
復制代碼

使用枚舉優(yōu)化可選值

Object結構同時只會有一個值存在：

優(yōu)化前

class Object {
    var name: Int?
    var num: Int?
}
復制代碼

優(yōu)化后

降低內(nèi)存占用 - 枚舉關聯(lián)類型的大小取決于最大的關聯(lián)類型大小
邏輯更清晰 - 使用enum相比大量使用if/else邏輯更清晰

enum CustomType {
    case name(String)
    case num(Int)
}
復制代碼

減少`var`屬性

使用計算屬性

使用計算屬性可以減少多個變量同步帶來的潛在bug。

不推薦

class model {
  var data: Object?
  var loaded: Bool
}
model.data = Object()
loaded = false
復制代碼

控制流

使用`filter/reduce/map`代替`for`循環(huán)

使用filter/reduce/map可以帶來很多好處，包括更少的局部變量，減少模板代碼，代碼更加清晰，可讀性更高。

不推薦

let nums = [1, 2, 3]
var result = []
for num in nums {
    if num < 3 {
        result.append(String(num))
    }
}
// result = ["1", "2"]
復制代碼

使用`guard`進行提前返回

不推薦

if a {
    if b {
        // do
    }
}
復制代碼

使用三元運算符`?:`

不推薦

var a: Int?
if b {
    a = 1
} else {
    a = 2
}
復制代碼

使用`for where`優(yōu)化循環(huán)

for循環(huán)添加where語句，只有當where條件滿足時才會進入循環(huán)

不推薦

for item in collection {
  if item.hasProperty {
    // ...
  }
}
復制代碼

使用`defer`

defer可以保證在函數(shù)退出前一定會執(zhí)行?？梢允褂?code>defer中實現(xiàn)退出時一定會執(zhí)行的操作例如資源釋放等避免遺漏。

func method() {
    lock.lock()
    defer {
        lock.unlock()
        // 會在method作用域結束的時候調(diào)用
    }
    // do
}
復制代碼

字符串

使用`"""`

在定義復雜字符串時，使用多行字符串字面量可以保持原有字符串的換行符號/引號等特殊字符，不需要使用\進行轉義。

let quotation = """
The White Rabbit put on his spectacles.  "Where shall I begin,
please your Majesty?" he asked.

"Begin at the beginning," the King said gravely, "and go on
till you come to the end; then stop."
"""
復制代碼

提示：上面字符串中的""和換行可以自動保留。

使用字符串插值

使用字符串插值可以提高代碼可讀性。

不推薦

let multiplier = 3
let message = String(multiplier) + "times 2.5 is" + String((Double(multiplier) * 2.5))
復制代碼

集合

使用標準庫提供的高階函數(shù)

不推薦

var nums = []
nums.count == 0
nums[0]
復制代碼

訪問控制

Swift中默認訪問控制級別為internal。編碼中應當盡可能減小屬性/方法/類型的訪問控制級別隱藏內(nèi)部實現(xiàn)。

提示：同時也有利于編譯器進行優(yōu)化。

使用`private`/`fileprivate`修飾私有`屬性`和`方法`

private let num = 1
class MyClass {
    private var num: Int
}
復制代碼

使用`private(set)`修飾外部只讀/內(nèi)部可讀寫屬性

class MyClass {
    private(set) var num = 1
}
let num = MyClass().num
MyClass().num = 2 // 會編譯報錯
復制代碼

函數(shù)

使用參數(shù)默認值

使用參數(shù)默認值，可以使調(diào)用方傳遞更少的參數(shù)。

不推薦

func test(a: Int, b: String?, c: Int?) {
}
test(1, nil, nil)
復制代碼

限制參數(shù)數(shù)量

當方法參數(shù)過多時考慮使用自定義類型代替。

不推薦

func f(a: Int, b: Int, c: Int, d: Int, e: Int, f: Int) {
}
復制代碼

使用`@discardableResult`

某些方法使用方并不一定會處理返回值，可以考慮添加@discardableResult標識提示Xcode允許不處理返回值不進行warning提示。

// 上報方法使用方不關心是否成功
func report(id: String) -> Bool {} 

@discardableResult func report2(id: String) -> Bool {}

report("1") // 編譯器會警告
report2("1") // 不處理返回值編譯器不會警告
復制代碼

元組

避免過長的元組

元組雖然具有類型信息，但是并不包含變量名信息，使用方并不清晰知道變量的含義。所以當元組數(shù)量過多時考慮使用自定義類型代替。

func test() -> (Int, Int, Int) {

}

let (a, b, c) = test()
// a，b，c類型一致，沒有命名信息不清楚每個變量的含義
復制代碼

系統(tǒng)庫

`KVO`/`Notification` 使用 `block` API

block API的優(yōu)勢：

KVO 可以支持 KeyPath
不需要主動移除監(jiān)聽，observer釋放時自動移除監(jiān)聽

不推薦

class Object: NSObject {
  init() {
    super.init()
    addObserver(self, forKeyPath: "value", options: .new, context: nil)
    NotificationCenter.default.addObserver(self, selector: #selector(test), name: NSNotification.Name(rawValue: ""), object: nil)
  }

  override class func observeValue(forKeyPath keyPath: String?, of object: Any?, change: [NSKeyValueChangeKey : Any]?, context: UnsafeMutableRawPointer?) {
  }

  @objc private func test() {
  }

  deinit {
    removeObserver(self, forKeyPath: "value")
    NotificationCenter.default.removeObserver(self)
  }

}
復制代碼

Protocol

使用`protocol`代替繼承

Swift中針對protocol提供了很多新特性，例如默認實現(xiàn)，關聯(lián)類型，支持值類型。在代碼設計時可以優(yōu)先考慮使用protocol來避免臃腫的父類同時更多使用值類型。

提示：一些無法用protocol替代繼承的場景：1.需要繼承NSObject子類。2.需要調(diào)用super方法。3.實現(xiàn)抽象類的能力。

Extension

使用`extension`組織代碼

使用extension將私有方法/父類方法/協(xié)議方法等不同功能代碼進行分離更加清晰/易維護。

class MyViewController: UIViewController {
  // class stuff here
}
// MARK: - Private
extension: MyViewController {
    private func method() {}
}
// MARK: - UITableViewDataSource
extension MyViewController: UITableViewDataSource {
  // table view data source methods
}
// MARK: - UIScrollViewDelegate
extension MyViewController: UIScrollViewDelegate {
  // scroll view delegate methods
}
復制代碼

代碼風格

良好的代碼風格可以提高代碼的可讀性，統(tǒng)一的代碼風格可以降低團隊內(nèi)相互理解成本。對于Swift的代碼格式化建議使用自動格式化工具實現(xiàn)，將自動格式化添加到代碼提交流程，通過定義Lint規(guī)則統(tǒng)一團隊內(nèi)代碼風格?？紤]使用SwiftFormat和SwiftLint。

提示：SwiftFormat主要關注代碼樣式的格式化，SwiftLint可以使用autocorrect自動修復部分不規(guī)范的代碼。

常見的自動格式化修正

移除多余的;
最多只保留一行換行
自動對齊空格
限制每行的寬度自動換行

性能優(yōu)化

性能優(yōu)化上主要關注提高運行時性能和降低二進制體積。需要考慮如何更好的使用Swift特性，同時提供更多信息給編譯器進行優(yōu)化。

使用`Whole Module Optimization`

當Xcode開啟WMO優(yōu)化時，編譯器可以將整個程序編譯為一個文件進行更多的優(yōu)化。例如通過推斷final/函數(shù)內(nèi)聯(lián)/泛型特化更多使用靜態(tài)派發(fā)，并且可以移除部分未使用的代碼。

使用`源代碼`打包

當我們使用組件化時，為了提高編譯速度和打包效率，通常單個組件獨立編譯生成靜態(tài)庫，最后多個組件直接使用靜態(tài)庫進行打包。這種場景下WMO僅針對internal以內(nèi)作用域生效，對于public/open缺少外部使用信息所以無法進行優(yōu)化。所以對于大量使用Swift的項目，使用全量代碼打包更有利于編譯器做更多優(yōu)化。

減少方法`動態(tài)`派發(fā)

使用final - class/方法/屬性申明為final，編譯器可以優(yōu)化為靜態(tài)派發(fā)
使用private - 方法/屬性申明為private，編譯器可以優(yōu)化為靜態(tài)派發(fā)
避免使用dynamic - dynamic會使方法通過ObjC消息轉發(fā)的方式派發(fā)
使用WMO - 編譯器可以自動分析推斷出final優(yōu)化為靜態(tài)派發(fā)

使用`Slice`共享內(nèi)存優(yōu)化性能

在使用Array/String時，可以使用Slice切片獲取一部分數(shù)據(jù)。Slice保存對原始Array/String的引用共享內(nèi)存數(shù)據(jù)，不需要重新分配空間進行存儲。

let midpoint = absences.count / 2

let firstHalf = absences[..<midpoint]
let secondHalf = absences[midpoint...]
// firstHalf/secondHalf并不會復制和占用更多內(nèi)存
復制代碼

提示：應避免一直持有Slice，Slice會延長原始Array/String的生命周期導致無法被釋放造成內(nèi)存泄漏。

`protocol`添加`AnyObject`

protocol AnyProtocol {}

protocol ObjectProtocol: AnyObject {}
復制代碼

當protocol僅限制為class使用時，繼承AnyObject協(xié)議可以使編譯器不需要考慮值類型實現(xiàn)，提高運行時性能。

使用`@inlinable`進行方法內(nèi)聯(lián)優(yōu)化

// 原始代碼
let label = UILabel().then {
    $0.textAlignment = .center
    $0.textColor = UIColor.black
    $0.text = "Hello, World!"
}
復制代碼

以then庫為例，他使用閉包進行對象初始化以后的相關設置。但是 then 方法以及閉包也會帶來額外的性能消耗。

內(nèi)聯(lián)優(yōu)化

@inlinable
public func then(_ block: (Self) throws -> Void) rethrows -> Self {
    try block(self)
    return self
}
復制代碼

// 編譯器內(nèi)聯(lián)優(yōu)化后
let label = UILabel() 
label.textAlignment = .center
label.textColor = UIColor.black
label.text = "Hello, World!"
復制代碼

屬性

使用`lazy`延時初始化屬性

class View {
    var lazy label: UILabel = {
        let label = UILabel()
        self.addSubView(label)
        return label
    }()
}
復制代碼

lazy屬性初始化會延遲到第一次使用時，常見的使用場景：

初始化比較耗時
可能不會被使用到
初始化過程需要使用self

提示：lazy屬性不能保證線程安全

避免使用`private let`屬性

private let屬性會增加每個class對象的內(nèi)存大小。同時會增加包大小，因為需要為屬性生成相關的信息?？梢钥紤]使用文件級private let申明或static常量代替。

不推薦

class Object {
    private let title = "12345"
}
復制代碼

使用`didSet`/`willSet`時進行`Diff`

某些場景需要使用didSet/willSet屬性檢查器監(jiān)控屬性變化，做一些額外的計算。但是由于didSet/willSet并不會檢查新/舊值是否相同，可以考慮添加新/舊值判斷，只有當值真的改變時才進行運算提高性能。

優(yōu)化前

class Object {
    var orderId: String? {
        didSet {
            // 拉取接口等操作
        }
    }
}
復制代碼

例如上面的例子，當每一次orderId變更時需要重新拉取當前訂單的數(shù)據(jù)，但是當orderId值一樣時，拉取訂單數(shù)據(jù)是無效執(zhí)行。

優(yōu)化后

class Object {
    var orderId: String? {
        didSet {
            // 判斷新舊值是否相等
            guard oldValue != orderId else {
                return
            }
            // 拉取接口等操作
        }
    }
}
復制代碼

集合

集合使用`lazy`延遲序列

var nums = [1, 2, 3]
var result = nums.lazy.map { String($0) }
result[0] // 對1進行map操作
result[1] // 對2進行map操作
復制代碼

在集合操作時使用lazy，可以將數(shù)組運算操作推遲到第一次使用時，避免一次性全部計算。

提示：例如長列表，我們需要創(chuàng)建每個cell對應的視圖模型，一次性創(chuàng)建太耗費時間。

使用合適的集合方法優(yōu)化性能

不推薦

var items = [1, 2, 3]
items.filter({ $0 > 1 }).first // 查找出所有大于1的元素，之后找出第一個
復制代碼

使用值類型

Swift中的值類型主要是結構體/枚舉/元組。

啟動性能 - APP啟動時值類型沒有額外的消耗，class有一定額外的消耗。
運行時性能- 值類型不需要在堆上分配空間/額外的引用計數(shù)管理。更少的內(nèi)存占用和更快的性能。
包大小 - 相比class，值類型不需要創(chuàng)建ObjC類對應的ro_data_t數(shù)據(jù)結構。

提示：class即使沒有繼承NSObject也會生成ro_data_t，里面包含了ivars屬性信息。如果屬性/方法申明為@objc還會生成對應的方法列表。

提示：struct無法代替class的一些場景：1.需要使用繼承調(diào)用super。2.需要使用引用類型。3.需要使用deinit。4.需要在運行時動態(tài)轉換一個實例的類型。

> 提示：不是所有`struct`都會保存在`棧`上，部分數(shù)據(jù)大的`struct`也會保存在堆上。

集合元素使用值類型

集合元素使用值類型。因為NSArray并不支持值類型，編譯器不需要處理可能需要橋接到NSArray的場景，可以移除部分消耗。

純靜態(tài)類型避免使用`class`

當class只包含靜態(tài)方法/屬性時，考慮使用enum代替class，因為class會生成更多的二進制代碼。

不推薦

class Object {
    static var num: Int
    static func test() {}
}
復制代碼

值類型性能優(yōu)化

考慮使用引用類型

值類型為了維持值語義，會在每次賦值/參數(shù)傳遞/修改時進行復制。雖然編譯器本身會做一些優(yōu)化，例如寫時復制優(yōu)化，在修改時減少復制頻率，但是這僅針對于標準庫提供的集合和String結構有效，對于自定義結構需要自己實現(xiàn)。對于參數(shù)傳遞編譯器在一些場景會優(yōu)化為直接傳遞引用的方式避免復制行為。

但是對于一些數(shù)據(jù)特別大的結構，同時需要頻繁變更修改時也可以考慮使用引用類型實現(xiàn)。

使用`inout`傳遞參數(shù)減少復制

雖然編譯器本身會進行寫時復制的優(yōu)化，但是部分場景編譯器無法處理。

不推薦

func append_one(_ a: [Int]) -> [Int] {
  var a = a
  a.append(1) // 無法被編譯器優(yōu)化，因為這時候有2個引用持有數(shù)組
  return a
}

var a = [1, 2, 3]
a = append_one(a)
復制代碼

使用`isKnownUniquelyReferenced`實現(xiàn)`寫時復制`

默認情況下結構體中包含引用類型，在修改時只會重新拷貝引用。但是我們希望CustomData具備值類型的特性，所以當修改時需要重新復制NSMutableData避免復用。但是復制操作本身是耗時操作，我們希望可以減少一些不必要的復制。

優(yōu)化前

struct CustomData {
    fileprivate var _data: NSMutableData
    var _dataForWriting: NSMutableData {
        mutating get {
            _data = _data.mutableCopy() as! NSMutableData
            return _data
        }
    }
    init(_ data: NSData) {
        self._data = data.mutableCopy() as! NSMutableData
    }

    mutating func append(_ other: MyData) {
        _dataForWriting.append(other._data as Data)
    }
}

var buffer = CustomData(NSData())
for _ in 0..<5 {
    buffer.append(x) // 每一次調(diào)用都會復制
}
復制代碼

優(yōu)化后

使用isKnownUniquelyReferenced檢查如果是唯一引用不進行復制。

final class Box<A> {
    var unbox: A
    init(_ value: A) { self.unbox = value }
}

struct CustomData {
    fileprivate var _data: Box<NSMutableData>
    var _dataForWriting: NSMutableData {
        mutating get {
            // 檢查引用是否唯一
            if !isKnownUniquelyReferenced(&_data) {
                _data = Box(_data.unbox.mutableCopy() as! NSMutableData)
            }
            return _data.unbox
        }
    }
    init(_ data: NSData) {
        self._data = Box(data.mutableCopy() as! NSMutableData)
    }
}

var buffer = CustomData(NSData())
for _ in 0..<5 {
    buffer.append(x) // 只會在第一次調(diào)用時進行復制
}
復制代碼

提示：對于ObjC類型isKnownUniquelyReferenced會直接返回false。

減少使用`Objc`特性

避免使用`Objc`類型

盡可能避免在Swift中使用NSString/NSArray/NSDictionary等ObjC基礎類型。以Dictionary為例，雖然Swift Runtime可以在NSArray和Array之間進行隱式橋接需要O(1)的時間。但是字典當Key和Value既不是類也不是@objc協(xié)議時，需要對每個值進行橋接，可能會導致消耗O(n)時間。

減少添加`@objc`標識

@objc標識雖然不會強制使用消息轉發(fā)的方式來調(diào)用方法/屬性，但是他會默認ObjC是可見的會生成和ObjC一樣的ro_data_t結構。

避免使用`@objcMembers`

使用@objcMembers修飾的類，默認會為類/屬性/方法/擴展都加上@objc標識。

@objcMembers class Object: NSObject {
}
復制代碼

提示：你也可以使用@nonobjc取消支持ObjC。

避免繼承`NSObject`

你只需要在需要使用NSObject特性時才需要繼承，例如需要實現(xiàn)UITableViewDataSource相關協(xié)議。

使用`let`變量/屬性

優(yōu)化集合創(chuàng)建

集合不需要修改時，使用let修飾，編譯器會優(yōu)化創(chuàng)建集合的性能。例如針對let集合，編譯器在創(chuàng)建時可以分配更小的內(nèi)存大小。

優(yōu)化逃逸閉包

在Swift中，當捕獲var變量時編譯器需要生成一個在堆上的Box保存變量用于之后對于變量的讀/寫，同時需要額外的內(nèi)存管理操作。如果是let變量，編譯器可以保存值復制或引用，避免使用Box。

總結

首先作為一個開發(fā)者，有一個學習的氛圍跟一個交流圈子特別重要，這是一個我的iOS開發(fā)交流群：130 595 548，不管你是小白還是大牛都歡迎入駐，讓我們一起進步，共同發(fā)展?。ㄈ簝?nèi)會免費提供一些群主收藏的免費學習書籍資料以及整理好的幾百道面試題和答案文檔?。?/strong>

個人從Swift3.0開始將Swift作為第一語言使用。編寫Swift代碼并不只是簡單對于ObjC代碼的翻譯/重寫，需要對于Swift特性更多的理解才能更好的利用這些特性帶來更多的收益。同時我們需要關注每個版本Swift的優(yōu)化/改進和新特性。在這過程中也會提高我們的編碼能力，加深對于一些通用編程概念/思想的理解，包括空安全、值類型、協(xié)程、不共享數(shù)據(jù)的Actor并發(fā)模型、函數(shù)式編程、面向協(xié)議編程、內(nèi)存所有權等。對于新的現(xiàn)代編程語言例如Swift/Dart/TS/Kotlin/Rust等，很多特性/思想都是相互借鑒，當我們理解這些概念/思想以后對于理解其他語言也會更容易。

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使用Swift提高代碼質(zhì)量！

前言

Swift特性

富有表現(xiàn)力

安全性

代碼安全

類型安全

內(nèi)存安全

線程安全

快速

代碼質(zhì)量指標

一些不錯的實踐

利用編譯檢查

減少使用Any/AnyObject

使用as?帶來的問題

使用自定義類型代替Dictionary

不推薦

推薦

適合使用Dictionary的場景

使用枚舉關聯(lián)值代替Any

優(yōu)化前

改造后

使用泛型/協(xié)議關聯(lián)類型代替Any

使用枚舉/常量代替硬編碼

使用KeyPath代替字符串硬編碼

不推薦

推薦

內(nèi)存安全

減少使用!屬性

減少使用!進行強解包

避免使用try!進行錯誤處理

使用weak/unowned避免循環(huán)引用

減少使用unowned

錯誤處理方式

減少使用可選值

使用init注入代替可選值屬性

不推薦

推薦

避免隨意給予可選值默認值

不推薦

推薦

使用枚舉優(yōu)化可選值

優(yōu)化前

優(yōu)化后

減少var屬性

使用計算屬性

不推薦

推薦

控制流

使用filter/reduce/map代替for循環(huán)

不推薦

推薦

使用guard進行提前返回

推薦

不推薦

使用三元運算符?:

推薦

不推薦

使用for where優(yōu)化循環(huán)

不推薦

推薦

使用defer

字符串

使用"""

使用字符串插值

不推薦

推薦

集合

使用標準庫提供的高階函數(shù)

不推薦

推薦

訪問控制

使用private/fileprivate修飾私有屬性和方法

使用private(set)修飾外部只讀/內(nèi)部可讀寫屬性

函數(shù)

使用參數(shù)默認值

不推薦

推薦

限制參數(shù)數(shù)量

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減少使用`Any/AnyObject`

使用`as?`帶來的問題

使用`自定義類型`代替`Dictionary`

適合使用`Dictionary`的場景

使用`枚舉關聯(lián)值`代替`Any`

使用`泛型`/`協(xié)議關聯(lián)類型`代替`Any`

使用`枚舉`/`常量`代替`硬編碼`

使用`KeyPath`代替`字符串`硬編碼

減少使用`!`屬性

減少使用`!`進行強解包

避免使用`try!`進行錯誤處理

使用`weak`/`unowned`避免循環(huán)引用

減少使用`unowned`

使用`init`注入代替`可選值`屬性

減少`var`屬性

使用`filter/reduce/map`代替`for`循環(huán)

使用`guard`進行提前返回

使用三元運算符`?:`

使用`for where`優(yōu)化循環(huán)

使用`defer`

使用`"""`

使用`private`/`fileprivate`修飾私有`屬性`和`方法`

使用`private(set)`修飾外部只讀/內(nèi)部可讀寫屬性

使用`@discardableResult`

`KVO`/`Notification` 使用 `block` API

使用`protocol`代替繼承

使用`extension`組織代碼

使用`Whole Module Optimization`

使用`源代碼`打包

減少方法`動態(tài)`派發(fā)

使用`Slice`共享內(nèi)存優(yōu)化性能

`protocol`添加`AnyObject`

使用`@inlinable`進行方法內(nèi)聯(lián)優(yōu)化

使用`lazy`延時初始化屬性

避免使用`private let`屬性

使用`didSet`/`willSet`時進行`Diff`

集合使用`lazy`延遲序列

> 提示：不是所有`struct`都會保存在`棧`上，部分數(shù)據(jù)大的`struct`也會保存在堆上。

純靜態(tài)類型避免使用`class`

使用`inout`傳遞參數(shù)減少復制

使用`isKnownUniquelyReferenced`實現(xiàn)`寫時復制`

減少使用`Objc`特性

避免使用`Objc`類型

減少添加`@objc`標識

避免使用`@objcMembers`

避免繼承`NSObject`

使用`let`變量/屬性