底层结构

前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了底层结构前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

作者:Soroush Khanlou,原文链接,原文日期:2017-01-12
译者:Cwift;校对:walkingway;定稿:CMB

我经常观察一个类型的实例变量,这样我就可以更深入地理解这个类型设计的初衷。一旦你知晓该类型的底层结构,它的用法也就随之浮出水面了。反之亦然:如果你没看过一个对象内部成员的布局情况,那么不可能准确把握该对象的功能。这种情况对于苹果的闭源类型尤其明显。

一个很好的例子是 NSDate 类型。当我开始编程时,就试着去了解如何使用 NSDate 以及它所有的兄弟对象,比如 NSDateComponentsNSDateFormatter 以及 NSCalendar,那真是一段艰难的岁月。为什么你需要使用 NSCalendar 在原本的日期上增加两天?这些类之间的边界划分让人捉摸不定,这使得当你想要寻找某些特定的功能时,无法准确定位到某个具体的对象中。

对我来说,关键的启示是理解 NSDate 在底层的真实面目,是什么原因使得部分功能散落到其他类中。NSDate 只是一个花哨的包装器。仅此而已,文档也揭示了这一事实:

NSDate 对象封装了单个的时间点,独立于任何特定的日历系统或者时区。

所有的 NSDate 都存储了一个浮点数,这个浮点数代表了从 2001 年 1 月 1 日 00:00:00 UTC 起的秒数。这些秒数与时区、星期几、月份、夏令时、闰秒或者闰年一点关系都没有。如果所需的计算基于秒数就可以完成,那么它会在 NSDate 上进行。否则,就要借助其他的类型了。

列举一下单纯依靠这个浮点数能做的操作:比较(earlierDatelaterDate)、判断相等以及计算时间间隔(依旧返回一个浮点数)。distantFuturedistantPast 也是显而易见的,它们是以面向未来和过去两个维度来计算出期望的时间(浮点数表示)。

对于其他功能,你必须使用其他的类和对象。例如,要及时地向一个时刻中增加一天的时间,可以选择向一个 NSDate增加 24*60*60 秒的方式,不过最好的方式是通过 NSCalendar 来操作,避免遇到夏令时间、闰秒/天的问题 ,以及其他可能随时间出现的非标准问题。这篇博客介绍了使用 NSCalendar 进行这些计算的情况。

因为 NSDate 不存储日期中与我们所期望的月份相关的任何信息,如果要更改该月份,则必须使用一个了解情况并且能够把日期拆分成各个“组件”的对象。为此,我们要用到 NSDateComponents,看看你能否弄懂它内部存储数据的方式。

当我在编写我自己的 Promise 库时,发现了另一个有趣的例子,通过研究一个对象存储属性的布局来了解该对象的性质。如果查看每个 Promise 对象的存储属性,你会看到三样东西:

public final class Promise<Value> {
    
    private var state: State<Value>
    private let lockQueue = DispatchQueue(label: "promise_lock_queue",qos: .userInitiated)
    private var callbacks: [Callback<Value>] = []

每个 promise 都有它的当前状态(如 .pending.fulfilled 或者 .rejected),一个确保线程安全的队列,以及当 promise 完成时或者被拒绝时调用的回调数组。

当我写完这个库时,看了一些 Signal/Observable 的实现,看看能否理解它们。我发现 JensRavens/Interstellar 的实现是最直接的。我查看了这个库中每个 Signal 对象的实例属性,发现了一个非常相似的结构:

public final class Signal<T> {
    
    private var value: Result<T>?
    private var callbacks: [Result<T> -> Void] = []
    private let mutex = Mutex()

它包含了存储当前状态的部分,存储回调的部分以及存储线程安全原语的部分。顺序有些不同,他们使用了互斥体而不是队列,但原理是相同的。这两种类型之间的唯一区别是语义上的:promises 可以在完成时清除它们的回调(释放自己以及捕获的变量),而 signals 必须保持它们的回调。

我认为这个原则也可以帮助设计自己的类型。看看你正在处理的对象的属性。每一个属性都有目的性吗?它是否对该对象的整体特性有帮助?是否有些属性在该对象的一些实例中能够用到,而在另一些实例中用不到?如果是的话,这些属性可能属于其他对象。确保类型的实例变量被严格控制并且充分利用,确保我们的每一个对象在应用中都有着明确的定位。

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