Swift性能优化怎么做

Swift 性能优化实战指南

一 构建与编译器优化

• 选择合适的优化级别：开发阶段用 -Onone 保留调试信息；发布阶段优先用 -O（性能优先），包体敏感时用 -Osize（体积优先）；极端场景才考虑 -Ounchecked（移除部分安全检查，存在安全与溢出风险，需严格审查）。在 Xcode → Build Settings → Optimization Level 配置。
• 启用全模块优化 WMO：将整个模块视为单一编译单元，便于跨文件进行泛型特化、去虚拟化与内联等优化。命令行：swiftc -whole-module-optimization；Xcode：开启 Whole Module Optimization。权衡是编译时间会变长，但运行期性能通常更好。
• 利用编译器可见性做去虚拟化：在开启 WMO 时，尽量使用 internal（默认）而非 public，并配合 final / private / fileprivate 减少不必要的动态派发；对跨模块需要内联的 API，可使用 @inlinable 提示编译器（注意跨模块内联的 ABI 稳定性与二进制体积影响）。

二 语言特性与派发策略

• 减少动态派发：对不会被子类化或重写的方法/属性使用 final；将声明限制在 private/fileprivate 范围；避免使用 dynamic（会走 ObjC 消息转发）。在 WMO 下，编译器更容易推断并优化为静态派发。
• 值类型优先：在不需要继承/多态时优先用 struct/enum（通常分配在栈上、拷贝语义明确、无引用计数开销）；包含引用类型的结构体要注意 COW（写时复制） 带来的“隐式共享”与拷贝成本。
• 容器与内存形态：值类型数组（如 [Point]）避免与 NSArray 桥接带来的开销；纯引用类型数组且不需桥接时可用 ContiguousArray 获得更连续的内存布局与缓存友好性。
• 协议设计：若协议只用于类，声明为 protocol SomeProto: AnyObject 可减少编译器对值类型的考虑，提升运行时性能。
• 整数溢出：性能关键且已确保不会溢出的循环/计算，可用包装算术运算符（如 &+、&-、&*、&/）替代默认的安全检查运算。

三 泛型与容器的高效使用

• 泛型特化依赖可见性与编译单元：将泛型定义与使用尽量放在同一模块，并开启 WMO，编译器才能基于具体类型进行特化、内联与更激进的优化。
• 小且固定的值类型优先内联存储：对不会在运行时改变具体类型的泛型容器，编译器可能将存储内联到容器里，减少堆分配与引用计数；若包含引用类型，仍可能出现多份引用计数，需要结合场景权衡。
• 避免不必要的拷贝：利用 COW 语义，优先“就地修改”而非返回新容器；例如将函数签名从 (inout array: [Int]) 改为就地修改，或使用 Slice 共享底层存储（注意 Slice 会延长原数组/字符串生命周期，避免长期持有导致意外延长释放）。
• 集合处理：对大数据集的链式 map/filter/reduce 可改用 for-in 或 lazy 序列以减少中间临时数组分配；仅在确需惰性求值时才使用 lazy。

四 并发与内存管理

• 避免主线程阻塞：将耗时任务放到后台并发执行（如 DispatchQueue.global、OperationQueue 或 Task），主线程只负责 UI 与交互；使用 async/await 以结构化方式编写并发代码，减少回调地狱与内存泄漏风险。
• 数据共享与同步：对共享可变状态优先使用 Actor 隔离，避免显式锁与数据竞争；值类型天然更适合并发传递，减少共享可变状态。
• 减少临时分配与对象创建：复用对象/缓冲池，合并批量 I/O 与网络请求，避免在热路径频繁分配与释放。
• 属性观察优化：使用 didSet/willSet 时先比较 newValue 与 oldValue，值未变化则不执行昂贵操作。

五 测量驱动优化与常见陷阱

• 以测量为依据：先用 Instruments（Time Profiler、Allocations、Leaks、Main Thread Checker） 找到真实瓶颈，再决定优化手段；避免“过早优化”。
• 常见陷阱与修正：
  • 误用 Slice 导致原数组无法释放 → 只在必要范围内短期持有。
  • 频繁创建临时容器/字符串 → 复用缓冲、合并操作、使用 lazy。
  • 不必要的网络/磁盘 I/O → 批处理、缓存、预取与按需加载。
  • 在 didSet 中无差别执行副作用 → 增加新旧值比较。
  • 过度使用 Any/AnyObject → 丧失编译期类型检查与优化机会，优先使用泛型与协议。
  • 将 -Ounchecked 当作常规发布选项 → 仅在充分审查溢出/类型安全时使用。