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面试题:Objective-C 中如何优化解释器模式的性能

假设你在Objective-C项目中使用了解释器模式,随着业务复杂度增加,性能出现瓶颈。请阐述至少两种优化解释器模式性能的方法,并结合Objective-C的特性说明如何具体实现。
46.4万 热度难度
编程语言Objective-C

知识考点

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面试题答案

一键面试
  1. 缓存中间结果
    • 原理:在解释器模式中,对于相同的输入可能会进行重复的解释操作。通过缓存中间结果,可以避免重复计算,从而提高性能。
    • Objective - C实现:可以使用NSCache来实现缓存。例如,假设解释器类为ExpressionInterpreter,有一个方法interpret:(NSString *)expression用于解释表达式。可以在类中添加一个NSCache属性:
@interface ExpressionInterpreter : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSCache *resultCache;
- (id)interpret:(NSString *)expression;
@end

@implementation ExpressionInterpreter
- (instancetype)init {
    self = [super init];
    if (self) {
        _resultCache = [[NSCache alloc] init];
    }
    return self;
}
- (id)interpret:(NSString *)expression {
    id cachedResult = [self.resultCache objectForKey:expression];
    if (cachedResult) {
        return cachedResult;
    }
    // 正常解释表达式的逻辑
    id result = nil;
    // 这里省略具体的解释逻辑,假设计算出了结果result
    [self.resultCache setObject:result forKey:expression];
    return result;
}
@end
  1. 优化语法分析
    • 原理:复杂的业务可能导致语法分析过程变得冗长和低效。优化语法分析可以减少不必要的解析步骤,提高解释器的执行效率。
    • Objective - C实现:可以利用Objective - C的正则表达式库NSRegularExpression来简化语法分析。例如,假设表达式遵循某种特定的格式,如数字运算符数字,可以使用正则表达式快速验证和提取相关部分。
NSString *expression = @"3 + 5";
NSError *error = nil;
NSRegularExpression *regex = [NSRegularExpression regularExpressionWithPattern:@"^([0 - 9]+)\\s*([+\\-*/])\\s*([0 - 9]+)$" options:0 error:&error];
NSArray<NSTextCheckingResult *> *matches = [regex matchesInString:expression options:0 range:NSMakeRange(0, expression.length)];
if (matches.count > 0) {
    NSTextCheckingResult *match = matches[0];
    NSString *num1Str = [expression substringWithRange:[match rangeAtIndex:1]];
    NSString *operator = [expression substringWithRange:[match rangeAtIndex:2]];
    NSString *num2Str = [expression substringWithRange:[match rangeAtIndex:3]];
    // 后续根据提取的数字和运算符进行计算
}
  1. 使用更高效的数据结构
    • 原理:在解释器中,如果使用了复杂的数据结构来存储和处理解释过程中的数据,换用更高效的数据结构可以提升性能。例如,如果当前使用NSArray来存储大量的解释结果,而这些结果需要频繁查找,可以考虑使用NSDictionary
    • Objective - C实现:假设在解释器中有一个方法返回一个包含多个结果的数组,并且后续需要根据某个特定的标识符查找结果。
// 原始使用NSArray
NSArray *resultArray = @[@{@"id":@"1", @"value":@"result1"}, @{@"id":@"2", @"value":@"result2"}];
// 查找id为2的结果,需要遍历数组
for (NSDictionary *dict in resultArray) {
    if ([[dict objectForKey:@"id"] isEqualToString:@"2"]) {
        NSString *value = [dict objectForKey:@"value"];
        break;
    }
}
// 使用NSDictionary优化
NSDictionary *resultDict = @{@"1":@"result1", @"2":@"result2"};
NSString *value = [resultDict objectForKey:@"2"];