AeroSpace项目中的多工作区窗口管理优化方案

在窗口管理工具AeroSpace的使用过程中，开发者发现了一个关于多工作区窗口可视化管理的重要优化点。本文将从技术角度深入分析问题本质、解决方案及其实现原理。

问题背景

当用户同时开启多个工作区并在不同工作区放置大量窗口时，传统macOS空间管理方式无法有效展示窗口与工作区的对应关系。虽然AltTab等工具能在原生系统中提供可视化支持，但在AeroSpace架构下存在兼容性问题。

技术挑战分析

最初尝试通过命令行接口(CLI)获取窗口信息时遇到性能瓶颈：

1. 单次CLI调用耗时约60ms（包含约10ms的Swift运行时初始化开销）
2. 查询10个工作区总耗时达到400ms
3. 批量查询时返回数据缺乏工作区标识信息

这种延迟对于需要实时反馈的窗口管理系统来说是不可接受的，严重影响了用户体验。

解决方案演进

项目团队经过技术评估，最终采用了以下优化路径：

1. 结构化数据输出
   引入新的--format参数，通过aerospace list-windows --format命令实现：

   • 单次调用即可获取所有窗口及其所属工作区ID
   • 保持60ms左右的响应时间
   • 输出数据包含完整的窗口-工作区映射关系

2. 数据格式优化
   新的输出格式采用结构化数据表示，典型响应示例：

   {
     "windows": [
       {
         "id": 1001,
         "title": "终端",
         "space_id": 1
       },
       {
         "id": 1002,
         "title": "浏览器",
         "space_id": 2
       }
     ]
   }
   

3. 性能优化原理

   • 减少Swift运行时重复初始化
   • 合并多次I/O操作为单次操作
   • 采用更高效的数据序列化方式

技术实现细节

该优化涉及AeroSpace核心架构的多个层面：

1. 命令调度系统
   重构了命令执行管道，支持带格式参数的批量查询模式。

2. 数据聚合层
   新增工作区元数据收集模块，在单次遍历中同时获取窗口属性和空间关系。

3. 序列化优化
   采用零拷贝技术处理窗口数据结构，减少内存复制开销。

用户价值体现

改进后的方案为终端用户带来显著体验提升：

• 工作区窗口数量一目了然
• 快速定位特定窗口所在工作区
• 保持系统响应流畅性

未来扩展方向

基于当前架构，还可进一步扩展：

1. 支持更丰富的查询条件过滤
2. 增加窗口缩略图预览功能
3. 实现跨工作区窗口搜索

该优化方案展示了AeroSpace项目对性能与功能平衡的深入思考，为复杂窗口管理场景提供了优雅的解决方案。