和其他許多語言一樣，Swift 允許一個類的子類重寫方法和屬性。這就意味著程式必須在執行時決定關聯哪個方法或屬性，從而間接呼叫或間接訪問。這項叫動態派送的技術，以每次間接呼叫固定的執行時開銷為代價，增強了語言的表達性。如果對於效能敏感，這種方法往往是不可取的。這篇文章將介紹3種消除動態機制來提升效能的方法：final, private 和全域性模組優化。
先細讀下面例子：
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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) } |
如上所寫，編譯器會建立一個動態派送呼叫：
- 呼叫
update()， - 呼叫
updatePoint()， - Get 屬性
point元組， - Get 屬性
velocity。
當你看這段程式碼時，這可能和你預想的不一樣。因為 ParticleModel 的子類可能使用計算屬性重寫 point 或 velocity，或者重寫 updatePoint() 或 update() 方法，因此動態呼叫是必要的。
在 Swift，執行動態派送呼叫就是在方法列表裡尋找函式，然後間接呼叫。這會慢於直接呼叫。另外，間接呼叫阻止了許多編譯器優化，使得使用間接呼叫成本更高。在效能要求嚴格的情況下，這裡有一些技術可以在不需要動態行為的時候提升效能。
當你確定宣告不需要被重寫時，使用 final
關鍵字 final 可以標示類、方法和屬性的宣告（declaration）不能被重寫。編譯器便會安全地省略動態派送。例如在下面這個程式碼，訪問 point 和 velocity 會直接載入物件的儲存屬性，並且呼叫 updatePoint() 是直接呼叫。另一方面，update() 還是會通過動態派送呼叫，也允許子類重寫 update()。
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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) } } |
把整個類標記 final 也是可行的，只需加在 class 前面。這會禁止子類繼承，隱式地宣告該類所有的函式和屬性都是 final。
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final class ParticleModel { var point = ( x: 0.0, y: 0.0 ) var velocity = 100.0 // ... } |
通過應用 private 關鍵字，把僅在一個檔案中出現的宣告推斷為 final
給宣告(declaration)應用 private 關鍵字會把它限制為僅在當前檔案可見。這允許編譯器去尋找所有潛在可重寫的宣告。未存在重寫的宣告會使得編譯器自動推斷為 final，去除訪問方法和屬性時的間接呼叫。
假設沒有一個類在當前檔案重寫了 ParticleModel，編譯器會將所有 private 宣告的動態派送呼叫替換為直接呼叫。
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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) } } |
上面這個例子，point 和 velocity 會被直接訪問，updatePoint() 會被直接呼叫。而 update() 則再一次被間接呼叫，因沒有 private 標記。
和 final 一樣，給類宣告標記 private 也是可以的，這回使得類是私有的，它的所有屬性和方法也是私有的。
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private class ParticleModel { var point = ( x: 0.0, y: 0.0 ) var velocity = 100.0 // ... } |
使用全域性模組優化，將 internal 宣告推斷為 final
帶有 internal 訪問的宣告（如果沒有顯式宣告，預設也是如此）只有在當前模組才可見。因為 Swift 通常會分開編譯同一模組的不同檔案，編譯器不能推斷一個 internal 宣告會不會在其他檔案中被重寫。但是，如果全域性模組優化可用，所有的模組會在同一時間被編譯。這就允許編譯器將所有模組一起處理，如果 internal 宣告沒有可見的重寫，就推斷為 final。
回到最開始的程式碼，這次我們給 ParticleModel 加些 public 關鍵字。
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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) } |
當用全域性模組優化編譯這段程式碼，編譯器會推斷屬性 point，velocity 和方法 updatePoint() 為 final。相對的，update() 被標記為 public，不會被推斷為 final。