面试题：Swift集合类型综合场景下的内存管理与设计模式

内存问题分析

数组：
- 生命周期：如果数组中存储的是对象引用，当对象生命周期结束但数组仍持有引用时，会导致对象无法被释放，造成内存泄漏。例如，在图形渲染引擎中，若图形对象已不再需要渲染，但数组一直保留其引用，图形对象占用的内存不会被回收。
- 使用模式：频繁的插入和删除操作可能导致数组内存重新分配，影响性能。特别是在数组较大时，每次重新分配内存会造成额外的内存开销。
字典：
- 生命周期：类似于数组，当字典持有对象引用，而对象实际已无其他地方使用时，对象无法释放。比如在存储图形对象属性的字典中，如果属性对象不再需要，但字典仍持有其引用，会导致内存泄漏。
- 使用模式：字典扩容时也会有内存重新分配的开销。当字典元素数量达到一定阈值，需要重新分配更大的内存空间来存储新的键值对，这可能会导致性能问题。
集合：
- 生命周期：同样存在因持有对象引用而导致对象无法释放的问题。例如在去重场景中，如果集合中存储的对象已不再需要，但集合持续存在且持有其引用，会造成内存泄漏。
- 使用模式：集合在添加和删除元素时，虽然不需要像数组那样考虑顺序，但也有一定的性能开销，尤其是在集合规模较大时，可能会影响内存使用效率。

基于设计模式的架构设计

单例模式：
- 对于一些全局共享的集合，如存储图形对象公共属性的字典，可以使用单例模式。这样可以确保整个应用程序中只有一个实例，避免重复创建造成的内存浪费。例如，创建一个单例的 GraphicsPropertiesManager，内部持有一个字典存储图形对象的公共属性。
```
class GraphicsPropertiesManager {
    static let shared = GraphicsPropertiesManager()
    private init() {}
    var propertiesDict = [String: Any]()
}
```
- 在使用时，通过 GraphicsPropertiesManager.shared.propertiesDict 来访问和操作字典，减少内存开销，同时也便于统一管理。
观察者模式：
- 在图形渲染引擎中，当图形对象的属性发生变化时，可能需要通知相关的渲染逻辑。可以使用观察者模式，将存储属性的字典与渲染逻辑解耦。例如，图形对象作为被观察对象，渲染逻辑作为观察者。
- 当图形对象属性在字典中更新时，通知观察者进行相应的渲染更新。这样可以避免不必要的渲染操作，提高内存使用效率。例如：
```
protocol GraphicsObserver {
    func update()
}
class GraphicsObject {
    var properties = [String: Any]()
    var observers = [GraphicsObserver]()
    func addObserver(_ observer: GraphicsObserver) {
        observers.append(observer)
    }
    func removeObserver(_ observer: GraphicsObserver) {
        observers = observers.filter { $0!== observer }
    }
    func updateProperties(_ newProps: [String: Any]) {
        properties = newProps
        observers.forEach { $0.update() }
    }
}
class GraphicsRenderer: GraphicsObserver {
    func update() {
        // 执行渲染更新操作
    }
}
```
- 通过这种方式，使得内存管理更加清晰，只在必要时进行渲染操作，避免了因不必要的更新导致的内存浪费。同时，不同模块之间的耦合度降低，提高了代码的可维护性和扩展性。

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面试题：Swift集合类型综合场景下的内存管理与设计模式

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面试题答案

内存问题分析

基于设计模式的架构设计