第 9 章：性能优化与调试

使用 Instruments 调试 SwiftData 性能

1. Instruments 工具简介

• Xcode 内置的性能分析工具套件
  通过时间线、采样和追踪技术分析 CPU、内存、磁盘 I/O 等关键指标
• SwiftData 相关核心工具：
  • Time Profiler：识别耗时操作和线程阻塞
  • Core Data（兼容性工具）：追踪 SQLite 查询性能
  • Allocations：监控内存使用与对象生命周期
  • File Activity：分析磁盘读写行为

2. 配置 SwiftData 性能分析

// 启用调试日志（需在启动时配置）
let container = try ModelContainer(
    for: Book.self,
    configurations: ModelConfiguration(
        isStoredInMemoryOnly: false,
        allowsSave: true,
        cloudKitDatabase: .none,
        enableDebugLogging: true  // 关键参数
    )
)

3. 关键性能指标分析

4. 典型性能问题诊断案例

案例1：N+1查询问题

• 现象：加载包含关系的对象时产生大量离散查询
• Instruments 特征：Core Data工具中高频出现SELECT * FROM table WHERE id = ?
• 解决方案：

  // 优化前
  @Query var books: [Book]
  
  // 优化后（预加载author关系）
  @Query(fetchDescriptor: FetchDescriptor<Book>(
    relationshipsToPrefetch: [\.author]
  )) var books: [Book]
  

案例2：批量插入卡顿

• 现象：导入大量数据时UI无响应
• Instruments 特征：Time Profiler显示ModelContext.save()占用主线程
• 解决方案：

  Task.detached(priority: .userInitiated) {
    let backgroundContext = ModelContext(container)
    // 分批处理（每1000条保存一次）
    for chunk in data.chunks(ofCount: 1000) {
      chunk.forEach { backgroundContext.insert($0) }
      try? backgroundContext.save()
    }
  }
  

5. 高级调试技巧

• SQL 日志分析：

  # 启动时添加环境变量
  -com.apple.CoreData.SQLDebug 3
  -com.apple.CoreData.Logging.stderr 1
  

• 自定义性能标记：

  import os.signpost
  
  let log = OSLog(subsystem: "com.yourapp", category: .pointsOfInterest)
  os_signpost(.begin, log: log, name: "BatchProcessing")
  // 执行耗时操作...
  os_signpost(.end, log: log, name: "BatchProcessing")
  

6. 性能优化检查清单

1. [ ] 确认所有耗时操作移出主线程
2. [ ] 检查@Query是否合理使用fetchLimit和predicate
3. [ ] 验证关系加载策略（惰性/立即加载）
4. [ ] 监控save()调用频率（建议每100-1000次变更保存一次）
5. [ ] 测试内存增长曲线是否符合预期