NSOperation的介紹

iOS開發多線程篇—NSOperation簡單介紹

一、NSOperation簡介

1. 簡單說明

a. NSOperation的作用：

是OC語言中基於GCD的面向對象的封裝，使用起來比GCD更加簡單（面向對象）；

提供了一些用GCD不好實現的功能，使用NSOperation不用關心線程以及線程的生命週期（蘋果推薦使用）。

b. 配合使用NSOperation和NSOperationQueue實現多線程編程的具體步驟：

（1）先將需要執行的操作封裝到一個NSOperation對象中

（2）然後將NSOperation對象添加到NSOperationQueue中

（3）系統會⾃動將NSOperationQueue中的NSOperation取出來

（4）將取出的NSOperation封裝的操作放到⼀條新線程中執⾏

c. NSOperation的子類

NSOperation是一個抽象類，不能直接使用（方法沒有實現），約束子類都具有共同的屬性和方法，並不具備封裝操作的能力,必須使⽤它的子類。

使用NSOperation⼦類的方式有3種：

（1）NSInvocationOperation

（2）NSBlockOperation

（3）自定義子類繼承NSOperation,實現內部相應的⽅法

2. 具體說明

2.1 NSInvocationOperation子類【不常用】

創建對象和執行操作：

 //創建操作對象，封裝要執行的任務

 //NSInvocationOperation 封裝操作

  NSInvocationOperation *operation=[[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(test) object:nil];

//執行操作

   [operation start];

注意：操作對象默認在主線程中執行，只有添加到隊列中才會開啓新的線程。即默認情況下，如果操作沒有放到隊列中queue中，都是同步執行。只有將NSOperation放到一個NSOperationQueue中,纔會異步執行操作，不常用！

2.2 NSBlockOperation子類

注意:只要NSBlockOperation封裝的操作數 > 1,就會異步執行操作。

創建對象和添加操作：

//創建NSBlockOperation操作對象

  NSBlockOperation *operation=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

      NSLog(@"NSBlockOperation1------%@",[NSThread currentThread]);

           }];

 //通過addExecutionBlock:方法添加更多的操作

 [operation addExecutionBlock:^{

     NSLog(@"NSBlockOperation2------%@",[NSThread currentThread]);

           }];

[operation start];

打印結果：

2015-10-26 14:06:11.765 test1[7036:326837] NSBlockOperation1------<NSThread: 0x7f8628e074d0>{number = 1, name = main}

2015-10-26 14:06:11.767 test1[7036:326882] NSBlockOperation2------<NSThread: 0x7f8628e2ef10>{number = 2, name = (null)}

2.3 NSOperationQueue

NSOperation可以調⽤start⽅法來執⾏任務,但默認是同步執行的。

如果將NSOperation添加到NSOperationQueue(操作隊列)中,系統會自動異步執行NSOperation中的操作。

也就是說添加操作到NSOperationQueue中，自動執行操作，自動開啓線程。

添加操作到NSOperationQueue中的兩種那個方法：

 - (void)addOperation:(NSOperation *)op;

- (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block;

注意：系統自動將NSOperationqueue中的NSOperation對象取出，將其封裝的操作放到一條新的線程中執行，這些任務是並行執行的。

提示：隊列的取出是有順序的，與打印結果並不矛盾。這就好比，選手A,B,C雖然起跑的順序是先A,後B，然後C，但是到達終點的順序卻不一定是A,B在前，C在後。

下面使用for循環打印，可以更明顯的看出任務是併發執行的。

代碼示例：

//創建NSInvocationOperation對象，封裝操作
    NSInvocationOperation *operation1=[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test1) object:nil];
    NSInvocationOperation *operation2=[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test2) object:nil];
    //創建NSBlockOperation對象，封裝操作
    NSBlockOperation *operation3=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        for (int i=0; i<5; i++) {
            NSLog(@"NSBlockOperation3--1----%@",[NSThread currentThread]);
        }
    }];
    [operation3 addExecutionBlock:^{
        for (int i=0; i<5; i++) {
            NSLog(@"NSBlockOperation3--2----%@",[NSThread currentThread]);

        }

    }];
    //創建NSOperationQueue
    NSOperationQueue * queue=[[NSOperationQueue alloc]init];
    //把操作添加到隊列中
    [queue addOperation:operation1];
    [queue addOperation:operation2];
    [queue addOperation:operation3];

}

-(void)test1
{
    for (int i=0; i<5; i++) {
        NSLog(@"NSInvocationOperation1--%@",[NSThread currentThread]);
    }

}

-(void)test2
{
    for (int i=0; i<5; i++) {
        NSLog(@"NSInvocationOperation2--%@",[NSThread currentThread]);
    }

}

打印結果：

二、NSOperation 和 GCD 的比較

1. GCD

a.     GCD是iOS4.0 推出的，主要針對多核cpu做了優化，是C語言的技術；

b.     GCD是將任務(block)添加到隊列(串行/並行/全局/主隊列)，並且以同步/異步的方式執行任務的函數；

c.     GCD提供了一些NSOperation不具備的功能

     1)一次性執行

     2)延遲執行

     3)調度組

2.  NSOperation

a.     NSOperation是iOS2.0推出的，iOS4之後重寫了NSOperation;

b.     NSOperation將操作(異步的任務)添加到隊列(併發隊列)，就會執行指定的操作;

c.     NSOperation裏提供了方便的操作:

1)最大併發數:同時執行的任務數。

比如，同時開3個線程執行3個任務，併發數就是3。

最大併發數的相關方法

- (NSInteger)maxConcurrentOperationCount;

- (void)setMaxConcurrentOperationCount:(NSInteger)cnt;

示例：

-(NSOperationQueue *)queue {
    if(!_queue){
        _queue =[[NSOperationQueue alloc] init];

        //設置對大併發數

        _queue.maxConcurrentOperationCount = 3;

    }
    return _queue;

}

2)隊列的暫定/繼續，；

// YES代表暫停隊列，NO代表恢復隊列。

- (void)setSuspended:(BOOL)b; 

- (BOOL)isSuspended;

3）取消隊列的所有操作

- (void)cancelAllOperations;

提示：也可以調用NSOperation的- (void)cancel方法取消單個操作。

示例：

//暫停，暫停的是隊列中還沒有被運行的操作,正在運行的操作不能被暫停；

//當隊列爲暫停的時候,往隊列中加入操作,也不會運行。

- (IBAction)pauseClick:(id)sender {
    NSLog(@"點擊暫停");
    [self.queue setSuspended:YES];

}

//繼續
- (IBAction)resumeClick:(id)sender {
    NSLog(@"點擊繼續");
    [self.queue setSuspended:NO];

}

//取消
- (IBAction)cancelClick:(id)sender {
    NSLog(@"點擊取消");
    [self.queue cancelAllOperations];

}

4)指定操作之間的依賴關係(GCD可以用同步實現)

a. NSOperation之間可以設置依賴來保證執行順序，比如一定要讓操作A執行完後，才能執行操作B，可以這麼寫：

// 操作B依賴於操作A

[operationB addDependency:operationA]; 

b. 可以在不同queue的NSOperation之間創建依賴關係。

c. 注意不能相互依賴，比如A依賴B，B依賴A。

示例：

-(void)demo{

    NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        //模擬耗時操作
        [NSThread sleepForTimeInterval:arc4random_uniform(3)];
        NSLog(@"1.登陸 %@",[NSThread currentThread]);

    }];

    NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        [NSThread sleepForTimeInterval:arc4random_uniform(3)];
        NSLog(@"2.扣費 %@",[NSThread currentThread]);

    }];

    NSBlockOperation *op3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        [NSThread sleepForTimeInterval:arc4random_uniform(3)];
        NSLog(@"3.下載 %@",[NSThread currentThread]);

    }];

    NSBlockOperation *op4 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"4.UI更新 %@",[NSThread currentThread]);

    }];

    //添加操作依賴，要在操作放到隊列之前。
    //操作依賴可以跨隊列設置。
    [op2 addDependency:op1];
    [op3 addDependency:op2];

    [op4 addDependency:op3];

    [self.queue addOperations:@[op1,op2,op3] waitUntilFinished:NO];
    [[NSOperationQueue mainQueue] addOperation:op4];

}

5)操作隊列的優先級

設置NSOperation在queue中的優先級，可以改變操作的執行優先級。

操作的優先級，優先級高的操作不一定最先運行。

隊列的優先級 ,優先級高的隊列不一定比優先級低的隊列先運行完,而是有更多的可能被執行到。

6）線程間通信：

子線程->主線程 

操作方式與GCD類似。

示例：

[self.queue addOperationWithBlock:^{

         //子線程：do something

    [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{

         //主線程的任務,操作UI等

    }];

}];

此外：

有些操作任務如果在主線程完成，會嚴重的影響到用戶體驗，造成UI卡的現象。我們可以通過自定義NSOperation，新開線程，讓加載圖片的任務異步執行，來解決此問題。