[性能优化]深度优化DateFormatter

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《大厂面试指北》最佳阅读地址：

http://notfound9.github.io/interviewGuide/

《大厂面试指北》项目地址：

https://github.com/NotFound9/interviewGuide

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《大厂面试指北》项目截图：

前言

在iOS开发中，对日期进行格式化处理通常有三个步骤：

• 创建DateFormatter对象
• 设置日期格式
• 使用DateFormatter对象对日期进行处理

在上篇文章《DateFormatter性能优化》中，我们通过创建单例对象的方式对创建DateFormatter对象，设置日期格式两个步骤进行了缓存，将方法耗时降低为不缓存的方案的10%左右，但是这种优化方法受制于DateFormatter的几个系统方法的执行效率，本身具有一定的局限性。之前在一些文章中，也看到了使用C语言的

size_t	 strftime_l(char * __restrict, size_t, const char * __restrict,const struct tm * __restrict, locale_t)__DARWIN_ALIAS(strftime_l) __strftimelike(3);

函数对日期格式化进行处理，所以本文将对以下几种情况的方法耗时进行评测：

• 使用Objective-C，不缓存DateFormatter对象
• 使用Objective-C，缓存DateFormatter对象
• 使用Objective-C，调用strftime_l做日期处理
• 使用Swift，不缓存DateFormatter对象
• 使用Swift，缓存DateFormatter对象
• 使用Swift，调用strftime_l做日期处理

Objective-C的三种情况下的代码

//不缓存DateFormatter对象
-(void)testDateFormatterInOCWithoutCache:(NSInteger)times {NSString *string = @"";NSDate *date;CFAbsoluteTime startTime = CFAbsoluteTimeGetCurrent();for (int i=0; i<times; i++) {NSDateFormatter *dateFormatter = [[NSDateFormatter alloc] init];[dateFormatter setDateFormat:@"yyyy年MM月dd日HH时mm分ss秒"];date = [NSDate dateWithTimeIntervalSince1970:(1545308405 + i)];string = [dateFormatter stringFromDate:date];}CFAbsoluteTime duration = (CFAbsoluteTimeGetCurrent() - startTime) * 1000.0;NSLog(@"\n不缓存DateFormatter对象的方案:\n计算%ld次\n耗时%f ms\n", (long)times, duration);
}//缓存DateFormatter对象
-(void)testDateFormatterInOCWithCache:(NSInteger)times {NSString *string = @"";NSDate *date;CFAbsoluteTime startTime = CFAbsoluteTimeGetCurrent();for (int i=0; i<times; i++) {date = [NSDate dateWithTimeIntervalSince1970:(1545308405 + i)];string = [[DateFormatterCache shareInstance].formatterOne stringFromDate:date];}CFAbsoluteTime duration = (CFAbsoluteTimeGetCurrent() - startTime) * 1000.0;NSLog(@"\n缓存DateFormatter对象的方案:\n计算%ld次\n耗时%f ms\n", (long)times, duration);
}//使用C语言来做日期处理
-(void)testDateFormatterInC:(NSInteger)times {NSString *string = @"";NSDate *date;time_t timeInterval;char buffer[80];CFAbsoluteTime startTime = CFAbsoluteTimeGetCurrent();for (int i=0; i<times; i++) {date = [NSDate dateWithTimeIntervalSince1970:(1545308405 + i)];timeInterval = [date timeIntervalSince1970];strftime(buffer, sizeof(buffer), "%Y年%m月%d日%H时%M分%S秒", localtime(&timeInterval));string = [NSString stringWithCString:buffer encoding:NSUTF8StringEncoding];}CFAbsoluteTime duration = (CFAbsoluteTimeGetCurrent() - startTime) * 1000.0;NSLog(@"==%@", string);NSLog(@"\n使用C语言的方案:\n计算%ld次\n耗时%f ms\n", (long)times, duration);
}

这里对于咱们iOS开发的同学来说比较陌生的就是
strftime_l(buffer, sizeof(buffer), "%Y年%m月%d日%H时%M分%S秒", localtime(&timeInterval), NULL);这这行代码的调用，strftime_l函数接受四个参数，第一个参数buffer是C语言中字符数组用于存储日期格式化后的字符串，第二个参数是写入buffer数组的最大值，如果格式化的字符串大于这个值，那么只会取字符串的的一部分，第三个参数"%Y年%m月%d日%H时%M分%S秒"是日期格式，第四个参数localtime(&timeInterval)是指向使用当地时区对时间戳处理得到tm类型结构体的指针

附上tm结构体：

struct tm {int	tm_sec;		/* seconds after the minute [0-60] */int	tm_min;		/* minutes after the hour [0-59] */int	tm_hour;	/* hours since midnight [0-23] */int	tm_mday;	/* day of the month [1-31] */int	tm_mon;		/* months since January [0-11] */int	tm_year;	/* years since 1900 */int	tm_wday;	/* days since Sunday [0-6] */int	tm_yday;	/* days since January 1 [0-365] */int	tm_isdst;	/* Daylight Savings Time flag */long	tm_gmtoff;	/* offset from UTC in seconds */char	*tm_zone;	/* timezone abbreviation */
};

Swift三种情况下的代码

    //不进行缓存func testInOldWay(_ times: Int) {var string = ""var date = Date.init()let startTime = CFAbsoluteTimeGetCurrent();for i in 0..<times {let formatter = DateFormatter()formatter.dateFormat = "yyyy年MM月dd日HH时mm分ss秒"date = Date.init(timeIntervalSince1970: TimeInterval(1545308405 + i))string = formatter.string(from: date)}let duration = (CFAbsoluteTimeGetCurrent() - startTime) * 1000.0;print("使用oldWay计算\n\(times)次，总耗时\n\(duration) ms\n")}//进行缓存func testInNewWay(_ times: Int) {var string = ""var date = Date.init()let startTime = CFAbsoluteTimeGetCurrent();for i in 0..<times {date = Date.init(timeIntervalSince1970: TimeInterval(1545308405 + i))string = DateFormatterCache.shared.dateFormatterOne.string(from: date)}let duration = (CFAbsoluteTimeGetCurrent() - startTime) * 1000.0;print("使用缓存Formatter的方案计算\n\(times)次，总耗时\n\(duration) ms\n")}//使用C语言来做日期处理func testFormatterInC(_ times: Int) {var date = Date.init()var dateString = ""var buffer = [Int8](repeating: 0, count: 100)var time = time_t(date.timeIntervalSince1970)let format = "%Y年%m月%d日%H时%M分%S秒"let startTime = CFAbsoluteTimeGetCurrent();for i in 0..<times {date = Date.init(timeIntervalSince1970: TimeInterval(1545308405 + i))time = time_t(date.timeIntervalSince1970)strftime(&buffer, buffer.count, format, localtime(&time))dateString = String.init(cString: buffer, encoding: String.Encoding.utf8) ?? ""}let duration = (CFAbsoluteTimeGetCurrent() - startTime) * 1000.0;print("使用C语言的方案计算\n\(times)次，总耗时\n\(duration) ms\n")print(dateString)}

iOS 12.1 iPhone 7

测试结果：

测试结果：

在Objective-C中，
不使用缓存，使用缓存，使用C语言函数处理的耗时比约为100：10.7：3.5

在Swift中，
不使用缓存，使用缓存，使用C语言函数处理的耗时比约为100：11.7：6.6

Swift在使用DateFormatter进行处理时，不论是缓存的方案还是不缓存的方案，跟使用Objective-C的耗时基本一致，而在Swift中使用C语言的函数来做日期处理时，时间约为使用Objective-C的两倍，而且当只做一次日期处理时，由于涉及到一些初始资源的初始化，所以看上去比后面执行10次的时间还多

最后

如果项目是Objective-C的项目，我觉得可以采用这种C语言的strftime来做日期处理，能将时间降低为缓存NSDateFormatter的方案的33%左右，如果是Swift项目，调用C语言函数的效率没有在Objective-C项目中那么高，虽然能将时间降低为缓存NSDateFormatter的方案的56%左右，但是在Swift中使用C语言的函数存在一定的风险，在这里风险之一就是time = time_t(date.timeIntervalSince1970)这行代码返回的值是time_t类型，time_t类型的定义如下：

public typealias time_t = __darwin_time_t
public typealias __darwin_time_t = Int /* time() */

time_t其实就是Int，当Swift项目运行在32位设备(也就是iphone 5，iphone 5C)上时,Int类型是32位的，最大值为2147483647，如果这是一个时间戳的值，转换为正常时间是2038-01-19 11:14:07，也就是处理的时间是未来的日期，2038年以后的话，会出现数值溢出。

Demo在这里：
https://github.com/577528249/SwiftDemo

参考资料：

https://forums.developer.apple.com/thread/29054
https://stackoverflow.com/questions/24255020/swift-nsdate-formatting-with-strftime-localtime

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这篇关于[性能优化]深度优化DateFormatter的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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