[性能优化]DateFormatter深度优化探索

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

  
 
   
        
 
   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
 
   
  
    
        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
  
    
   
     
        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);
   
     
}
   
     

  
    
 
   

  

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..

  
 
   
            
 
   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..
 
   
  
    
            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..
  
    
   
     
            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： github.com/577528249/S…

参考资料：

forums.developer.apple.com/thread/2905… stackoverflow.com/questions/2…

作者：Not_Found

链接：https://juejin.im/post/5c1b69dde51d45199c387a73