聊一聊iOS的惰性計算

有乙隻小白兔，跑到蔬菜店裡問老闆：「老闆，有100個胡蘿蔔嗎？」。老闆說：「沒有那麼多啊。」，小白兔失望的說道：「哎，連100個胡蘿蔔都沒有。。。」。

第二天小白兔又來到蔬菜店問老闆：「今天有100個胡蘿蔔了吧？」，老闆尷尬的說：「今天還是缺點，明天就能好了。」，小白兔又很失望的走了。

第三天小白兔剛一推門，老闆就高興的說道：「有了有了，從前天就進貨的100個胡蘿蔔到貨了。」，小白兔說：「太好了，我要買2根！」。。。

不曉得笑話是否博您一笑，但是這裡面確有乙個點是和我們的主題惰性計算相關的。試想一下，假設蔬菜店是乙個電商，你是老闆，你掛商品數量的時候，是100個，1000個，還是真實的備貨2個？顯然做過**的同學都知道這其中的玄機，就是先掛大的餘量，有賣出再**。所以，如果這個老闆先回答有100個胡蘿蔔，再等它要2個的時候把自己備貨的2個拿給它，是不是就免去了100個胡蘿蔔的物流？

在程式開發中，我們也會經常的遇到這樣的問題，明明建立了很大的乙個物件，但是其實只用了乙個字段；明明建立了乙個500個的陣列，其實只用了第0個和第1個元素。遇到這類問題，我們可以嘗試使用惰性計算來解決。

關於惰性計算，或者惰性求值。想必大家第一反應就是在getter裡動態返回屬性了。例如有乙個很大的屬性，你希望在有人呼叫的時候才建立，就可以這樣寫：

- (id)somebigproperty
_somebigproperty = [somebigproperty copy];
}return _somebigproperty;
}

本文當然不拘泥於大家耳熟能詳的知識點進行闡述了。上述的**雖然也能勉強叫惰性求值，但並非足夠理想。為什麼說是「勉強叫」呢？大家想想上面的笑話，其實這樣做和老闆的做法並無差別。首先店裡沒有100個胡蘿蔔，就好像這個物件沒有_somebigproperty屬性一樣。一旦有人需要100個「胡蘿蔔」，就迴圈100000次建立這個_somebigproperty屬性。然後可能使用者只需要第0個。

另外在實際專案中這樣的乙個手段幾乎被大家嚴重的亂用了，為什麼說是亂用呢？除了建立非常大的屬性、或者建立物件的時候有一些必要的***不能提前建立之外，幾乎不應該使用惰性求值來處理類似邏輯。原因如下：

我們回到正題。既然簡單改寫一下getter不但解決不了問題還有這麼多隱患，那我們該如何能夠正確優雅的把惰性計算寫好？下面給大家一些建議。

觀察上面的**，你會發現_somebigproperty是乙個非常規則的nsarray，它的item內容與下標相等。我們可以看出item的結果與index存在如下關係：

f(x) = x

類似的可以有很多，例如> 100的為@「world」，0 <= x <= 100的為@「hello」；item為下標的平方；item為下標的數值轉換成的字串等。所以這類nsarray，基本需要乙個count和乙個函式就可以構成了。那我們現在就基於nsarray這個類簇，實現乙個特殊的類吧！

關於類簇，相信很多同學都有所了解，大概的說法是不可以直接繼承乙個nsarray、nsnumber、nsstring這樣的類。如果要繼承需要實現全部的必要方法，在nsarray這個類簇來說，就是如下的方法：

@inte***ce nsarray<__covariant objecttype> : nsobject @property (readonly) nsuinteger count;
- (objecttype)objectatindex:(nsuinteger)index;
- (instancetype)init ns_designated_initializer;
- (instancetype)initwithobjects:(const objecttype )objects count:(nsuinteger)cnt ns_designated_initializer;
- (nullable instancetype)initwithcoder:(nscoder *)adecoder ns_designated_initializer;
@end

當然除了nsarray類的基本方法，還有nscopying、nsmutablecopying、nssecurecoding這些協議需要實現，另外nsfastenumberation協議已經預設實現完成，不需要額外處理。與惰性計算無關的細節大家可以自己填補，對於本例，我們只需要關心這幾個方法的實現：

typedef id(^itemblock)(nsuinteger index);
@inte***ce zdynamicarray : nsarray
- (instancetype)initwithitemblock:(itemblock)block count:(nsuinteger)cnt;
- (id)objectatindex:(nsuinteger)index;
- (nsuinteger)count;
@end

按照上文的說法，對於這樣乙個特殊的nsarray，我們真正要儲存的資料只有乙個count值外加乙個函式，所以我們用這兩個作為init引數。實現也很簡單：

@inte***ce zdynamicarray()
@property (nonatomic, readonly) itemblock block;
@property (nonatomic, readonly) nsuinteger cnt;
@end
@implementation zdynamicarray
- (instancetype)initwithitemblock:(itemblock)block count:(nsuinteger)cnt
return self;
}- (nsuinteger)count
- (id)objectatindex:(nsuinteger)index
else 
}@end

瞧，就這麼簡單的寫好了。讓我們試一下吧！

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