class의 성능을 향상 시킬수 있는 방법들을 나열해보시오.

[HeegeePark]

좋은 성능에 영향을 주는 요인 3가지

• Allocation: 인스턴스를 생성하면 Stack과 Heap 중 어느 곳에 할당 되는 지
• Reference Counting: 인스턴스를 통해 레퍼런스 카운트가 몇개가 발생하는지
• Method Dispatch: 인스턴스에서 메소드를 호출했을 때, 메소드 디스패치가 정적인지 동적인지

1. Heap allocation 피하기

딕셔너리에 String 타입의 키를 사용하는 것은 성능에 좋지 않다.

• String 타입은 값타입이지만, heap에 Character 타입으로 문자들을 간접적으로 저장하기 때문, 사용하게 되면 heap allocation이 발생한다.

해결방법: struct을 만들어서 key로 사용하는 것

• Hashable이라는 프로토콜을 채택해야 하는데, 커스텀 객체를 collection에 사용하기 위해 필요하다.

2. Reference Counting Overhead 최소한으로 줄이기

Reference Counting이 발생하는 Struct

• String 타입은 Character들을 힙에 저장하며, UIFont 또한 클래스로 만들어진 객체이므로 래퍼런스 카운트가 필요하다.
• 구조체가 레퍼런스를 가지게 되면 reference counting으로 오버헤드(overhead)를 처리하는 비용이 들게 된다.

struct label {
    var text: String
    var font: UIFont
    func draw() {}
}

해결방법: uuid를 String 타입이 아닌 UUID로 변경하여 래퍼런스 줄인다. UUID는 struct 타입이다. String 대신 enum을 사용하여 해결할 수도 있다.

3. Method Dispatch

Static Method Dispatch

컴파일 시점에 컴파일러가 메소드의 실제 코드 위치를 파악할 수 있어, 런타임에 찾는 과정 없이 바로 코드를 실행한다. 구현된 코드들이 어디서 실행되는지 알 수 있기에 메소드 인라이닝과 같은 코드 최적화를 시행한다. 메소드 인라이닝(Method Inlining)이란 메소드를 호출할 때 해당 메소드로 이동하지 않고 메소드의 결과값을 바로 반환하여 성능을 향상시킨다.

Dynamic Method Dispatch

컴파일 시점에 어떤 메소드를 호출하는 지 알 수 없어, 런타임에 table을 참조하여 해당 메소드에 대한 정보를 가져와서 코드를 실행한다. Static Method Dispatch보다 많은 비용을 필요로 하지 않고, 래퍼런스 카운팅, 힙 할당과 같은 쓰레드 동기 오버헤드가 없다. 하지만 컴파일러는 Static은 최적화 작업이 가능하지만, Dynamic Dispatch에는 추론할 수 없다.

Dynamic Dispatch가 필요한 이유?

이유는 다형성 때문이다. 다형성(Polymorphism)이란 하나의 객체가 여러 타입을 가질 수 있는 것을 의미한다.

해결방법: Final Class

• 서브 클래스를 만들지 않는다면, final을 클래스 앞에 선언한다. 그러면 컴파일러가 static하게 dispatch할 수 있다. 또한 서브클래스를 만들지 않는다라는 의도도 보여줄 수 있다.

[YouHojoon]

allocation

• stack은 LIFO로 동작하기 때문에 빠르지만 HEAP은 다이나믹한 할당방법을 사용한다. HEAP영역에서 할당되지 않은 블록을 찾아 할당하고, 할당 해제를 할 때도 해당 메모리를 적절한 위치로 삽입한다. 여러 스레드가 접근 가능하기 때문에 동기화 매커니즘도 필요하다.

[String: Any] 딕셔너리에 String 타입의 키를 사용하는 것은 성능에 좋지 않다. String 타입은 값타입이지만, heap에 Character 타입으로 문자들을 간접적으로 저장하기 때문이다. 사용하게 되면 heap allocation이 발생한다. 해결하는 방법으로는, struct을 만들어서 key로 사용하는 것이다. 이때 Hashable이라는 프로토콜을 채택해야 하는데, 커스텀 객체를 collection에 사용하기 위해 필요하다.

reference counting

• 클래스에 String 사용을 줄인다.

  method dispatch

Static Method Dispatch

컴파일 시점에 컴파일러가 메소드의 실제 코드 위치를 파악할 수 있어, 런타임에 찾는 과정 없이 바로 코드를 실행한다. 구현된 코드들이 어디서 실행되는지 알 수 있기에 메소드 인라이닝과 같은 코드 최적화를 시행한다. 메소드 인라이닝(Method Inlining)이란 메소드를 호출할 때 해당 메소드로 이동하지 않고 메소드의 결과값을 바로 반환하여 성능을 향상시킨다.

Dynamic Method Dispatch

컴파일 시점에 어떤 메소드를 호출하는 지 알 수 없어, 런타임에 table을 참조하여 해당 메소드에 대한 정보를 가져와서 코드를 실행한다. Static Method Dispatch보다 많은 비용을 필요로 하지 않고, 래퍼런스 카운팅, 힙 할당과 같은 쓰레드 동기 오버헤드가 없다. 하지만 컴파일러는 Static은 최적화 작업이 가능하지만, Dynamic Dispatch에는 추론할 수 없다.

final class

서브 클래스를 만들지 않는다면, final을 클래스 앞에 선언한다. 그러면 컴파일러가 static하게 dispatch할 수 있다. 또한 서브클래스를 만들지 않는다라는 의도도 보여줄 수 있다.