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<Element> {
        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
  略
  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