前言 

本篇文章的主題是 任務(wù)讓步（Task Yielding） 和 防抖（Debouncing）。Swift 并發(fā)為我們提供了兩個(gè)簡(jiǎn)單但非常強(qiáng)大的函數(shù)：yield 和 sleep。今天我們就來看看它們的用法，以及在什么場(chǎng)景下應(yīng)該使用它們。

什么是任務(wù)防抖（Debouncing）？ 

想象一下，你正在開發(fā)一個(gè)搜索功能，用戶每輸入一個(gè)字符，程序就會(huì)去一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)集里查找匹配的結(jié)果。如果不加控制，每次鍵入都會(huì)觸發(fā)新的搜索任務(wù)，可能會(huì)導(dǎo)致多個(gè)任務(wù)同時(shí)執(zhí)行，影響性能甚至引發(fā)競(jìng)爭(zhēng)條件（Race Condition）。

比如，下面這個(gè) SwiftUI 代碼：

@MainActor @Observablefinalclass Store {
    private(set) var results: [HKCorrelation] = []
    privatelet store = HKHealthStore()

    func search(matching query: String) async {
        // 執(zhí)行復(fù)雜的搜索任務(wù)
    }
}

struct ContentView: View {
    @Stateprivatevar store = Store()
    @Stateprivatevar query = ""

    var body: some View {
        NavigationStack {
            List(store.results, id: \.uuid) { result in
                Text(verbatim: result.endDate.formatted())
            }
            .searchable(text: $query)
            .task(id: query) {
                await store.search(matching: query)
            }
        }
    }
}

在這個(gè)代碼里，每次用戶輸入新字符，都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的任務(wù)去執(zhí)行搜索。而 Swift 并發(fā)采用 協(xié)作式取消機(jī)制（Cooperative Cancellation），也就是說，它不會(huì)直接強(qiáng)行終止任務(wù)，而是提供一個(gè)“取消標(biāo)記”，任務(wù)需要自己檢查并響應(yīng)取消請(qǐng)求。因此，這種寫法可能會(huì)導(dǎo)致多個(gè)搜索任務(wù)并行運(yùn)行，消耗不必要的計(jì)算資源。

為了解決這個(gè)問題，我們可以用 防抖（Debouncing） 技術(shù)。

如何用 sleep 實(shí)現(xiàn)防抖？ 

防抖的思路很簡(jiǎn)單：

• 用戶輸入時(shí)，我們 等待一小段時(shí)間，看看用戶是否繼續(xù)輸入。
• 如果輸入仍然在變化，我們就 繼續(xù)等待，而不是立即啟動(dòng)搜索。
• 只有當(dāng)輸入 穩(wěn)定 一定時(shí)間后，才觸發(fā)搜索任務(wù)。

換句話說，如果用戶輸入 "apple"，我們希望忽略 "a", "ap", "app", "appl"，只在最終輸入 "apple" 后再進(jìn)行搜索。

在 Swift 并發(fā)中，我們可以用 Task.sleep 來實(shí)現(xiàn)這個(gè)效果：

struct ContentView: View {
    @Stateprivatevar store = Store()
    @Stateprivatevar query = ""

    var body: some View {
        NavigationStack {
            List(store.results, id: \.uuid) { result in
                Text(verbatim: result.endDate.formatted())
            }
            .searchable(text: $query)
            .task(id: query) {
                do {
                    try await Task.sleep(for: .seconds(1))  // 等待 1 秒
                    await store.search(matching: query)  // 執(zhí)行搜索
                } catch {
                    // 任務(wù)可能因?yàn)樾螺斎氡蝗∠?                }
            }
        }
    }
}

為什么這樣就能實(shí)現(xiàn)防抖？

• Task.sleep(for: .seconds(1)) 讓當(dāng)前任務(wù)暫停 1 秒。
• 如果用戶在 1 秒內(nèi)繼續(xù)輸入，之前的任務(wù)會(huì)被取消，新任務(wù)重新計(jì)時(shí)。
• 只有 用戶停止輸入超過 1 秒，才會(huì)觸發(fā)真正的搜索任務(wù)。

效果： 這樣可以避免在輸入過程中反復(fù)觸發(fā)搜索，減少不必要的計(jì)算量。

什么是任務(wù)讓步（Task Yielding）？ 

除了防抖，Swift 并發(fā)還提供了 任務(wù)讓步（Task Yielding），讓你在執(zhí)行長(zhǎng)時(shí)間任務(wù)時(shí)，主動(dòng)把線程讓出來，讓其他任務(wù)有機(jī)會(huì)運(yùn)行。

想象一個(gè)場(chǎng)景：

你需要解析一批巨大的 JSON 文件，并將數(shù)據(jù)保存到磁盤。這個(gè)過程可能會(huì)運(yùn)行很久，占用線程資源。如果你在主線程或并發(fā)線程池（Cooperative Thread Pool）上運(yùn)行這種任務(wù)，會(huì) 阻塞其他任務(wù)的執(zhí)行，導(dǎo)致性能問題。

比如，下面是一個(gè)解析 JSON 文件的代碼：

struct Item: Decodable {
    // 解析 JSON 的結(jié)構(gòu)
}

struct DataHandler {
    func process(json files: [Data]) async throws -> [Item] {
        let decoder = JSONDecoder()
        var result: [Item] = []

        for file in files {
            let items = try decoder.decode([Item].self, from: file)
            result.append(contentsOf: items)
        }

        return result
    }
}

這個(gè) process 函數(shù)會(huì)遍歷所有 JSON 文件，并解析它們。但問題是：

• 解析 JSON 是一個(gè) 同步操作，它不會(huì)自動(dòng)釋放 CPU 資源。
• 如果 JSON 文件很大，整個(gè)解析過程可能會(huì) 占用線程很長(zhǎng)時(shí)間，導(dǎo)致其他任務(wù)被阻塞。

如何用 yield 讓出線程？ 

為了解決這個(gè)問題，我們可以 在每次解析完一個(gè) JSON 文件后，讓出線程，讓其他任務(wù)有機(jī)會(huì)執(zhí)行：

struct DataHandler {
    func process(json files: [Data]) async throws -> [Item] {
        let decoder = JSONDecoder()
        var result: [Item] = []

        for file in files {
            let items = try decoder.decode([Item].self, from: file)
            result.append(contentsOf: items)

            await Task.yield()  // 讓出線程，讓其他任務(wù)有機(jī)會(huì)執(zhí)行
        }

        return result
    }
}

任務(wù)讓步的好處：

• await Task.yield() 會(huì)讓當(dāng)前任務(wù) 暫停一下，讓其他等待中的任務(wù)有機(jī)會(huì)執(zhí)行。
• 之后，系統(tǒng)會(huì)恢復(fù)這個(gè)任務(wù)的執(zhí)行，繼續(xù)處理下一個(gè) JSON 文件。
• 這樣可以 更公平地分配 CPU 資源，防止某個(gè)任務(wù)獨(dú)占線程。

什么時(shí)候需要 yield？ 

通常來說，如果你的代碼已經(jīng)是 異步的（async/await），系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)在 await 語句處讓出線程。所以 **大部分情況下，你不需要手動(dòng) yield**。

但是，當(dāng)你處理 非異步 API（比如 JSON 解析、圖片處理、大量計(jì)算等）時(shí)，手動(dòng) yield 可能會(huì)提升性能。

總結(jié) 

• 防抖（Debouncing）

a.適用于 用戶頻繁輸入的場(chǎng)景，如搜索框、按鈕點(diǎn)擊等。

b.通過 Task.sleep(for:) 實(shí)現(xiàn)，等輸入穩(wěn)定后再執(zhí)行任務(wù)。

c.避免頻繁創(chuàng)建任務(wù)，提高性能。

• 任務(wù)讓步（Task Yielding）

      a.適用于 長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的計(jì)算密集型任務(wù)，如解析 JSON、圖片處理等。

      b.通過 Task.yield() 讓出 CPU，避免線程被長(zhǎng)時(shí)間占用。

      c.讓其他任務(wù)有機(jī)會(huì)執(zhí)行，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度。

這兩個(gè)技巧雖然簡(jiǎn)單，但在實(shí)際開發(fā)中非常有用，可以幫助你更高效地利用 Swift 并發(fā)，讓你的應(yīng)用運(yùn)行得更流暢！