NSOperation的介绍

iOS开发多线程篇—NSOperation简单介绍

一、NSOperation简介

1. 简单说明

a. NSOperation的作用：

是OC语言中基于GCD的面向对象的封装，使用起来比GCD更加简单（面向对象）；

提供了一些用GCD不好实现的功能，使用NSOperation不用关心线程以及线程的生命周期（苹果推荐使用）。

b. 配合使用NSOperation和NSOperationQueue实现多线程编程的具体步骤：

（1）先将需要执行的操作封装到一个NSOperation对象中

（2）然后将NSOperation对象添加到NSOperationQueue中

（3）系统会⾃动将NSOperationQueue中的NSOperation取出来

（4）将取出的NSOperation封装的操作放到⼀条新线程中执⾏

c. NSOperation的子类

NSOperation是一个抽象类，不能直接使用（方法没有实现），约束子类都具有共同的属性和方法，并不具备封装操作的能力,必须使⽤它的子类。

使用NSOperation⼦类的方式有3种：

（1）NSInvocationOperation

（2）NSBlockOperation

（3）自定义子类继承NSOperation,实现内部相应的⽅法

2. 具体说明

2.1 NSInvocationOperation子类【不常用】

创建对象和执行操作：

 //创建操作对象，封装要执行的任务

 //NSInvocationOperation 封装操作

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

//执行操作

   [operation start];

注意：操作对象默认在主线程中执行，只有添加到队列中才会开启新的线程。即默认情况下，如果操作没有放到队列中queue中，都是同步执行。只有将NSOperation放到一个NSOperationQueue中,才会异步执行操作，不常用！

2.2 NSBlockOperation子类

注意:只要NSBlockOperation封装的操作数 > 1,就会异步执行操作。

创建对象和添加操作：

//创建NSBlockOperation操作对象

  NSBlockOperation *operation=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

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

           }];

 //通过addExecutionBlock:方法添加更多的操作

 [operation addExecutionBlock:^{

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

           }];

[operation start];

打印结果：

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可以调⽤start⽅法来执⾏任务,但默认是同步执行的。

如果将NSOperation添加到NSOperationQueue(操作队列)中,系统会自动异步执行NSOperation中的操作。

也就是说添加操作到NSOperationQueue中，自动执行操作，自动开启线程。

添加操作到NSOperationQueue中的两种那个方法：

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

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

注意：系统自动将NSOperationqueue中的NSOperation对象取出，将其封装的操作放到一条新的线程中执行，这些任务是并行执行的。

提示：队列的取出是有顺序的，与打印结果并不矛盾。这就好比，选手A,B,C虽然起跑的顺序是先A,后B，然后C，但是到达终点的顺序却不一定是A,B在前，C在后。

下面使用for循环打印，可以更明显的看出任务是并发执行的。

代码示例：

//创建NSInvocationOperation对象，封装操作
    NSInvocationOperation *operation1=[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test1) object:nil];
    NSInvocationOperation *operation2=[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test2) object:nil];
    //创建NSBlockOperation对象，封装操作
    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]);

        }

    }];
    //创建NSOperationQueue
    NSOperationQueue * queue=[[NSOperationQueue alloc]init];
    //把操作添加到队列中
    [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]);
    }

}

打印结果：

二、NSOperation 和 GCD 的比较

1. GCD

a.     GCD是iOS4.0 推出的，主要针对多核cpu做了优化，是C语言的技术；

b.     GCD是将任务(block)添加到队列(串行/并行/全局/主队列)，并且以同步/异步的方式执行任务的函数；

c.     GCD提供了一些NSOperation不具备的功能

     1)一次性执行

     2)延迟执行

     3)调度组

2.  NSOperation

a.     NSOperation是iOS2.0推出的，iOS4之后重写了NSOperation;

b.     NSOperation将操作(异步的任务)添加到队列(并发队列)，就会执行指定的操作;

c.     NSOperation里提供了方便的操作:

1)最大并发数:同时执行的任务数。

比如，同时开3个线程执行3个任务，并发数就是3。

最大并发数的相关方法

- (NSInteger)maxConcurrentOperationCount;

- (void)setMaxConcurrentOperationCount:(NSInteger)cnt;

示例：

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

        //设置对大并发数

        _queue.maxConcurrentOperationCount = 3;

    }
    return _queue;

}

2)队列的暂定/继续，；

// YES代表暂停队列，NO代表恢复队列。

- (void)setSuspended:(BOOL)b; 

- (BOOL)isSuspended;

3）取消队列的所有操作

- (void)cancelAllOperations;

提示：也可以调用NSOperation的- (void)cancel方法取消单个操作。

示例：

//暂停，暂停的是队列中还没有被运行的操作,正在运行的操作不能被暂停；

//当队列为暂停的时候,往队列中加入操作,也不会运行。

- (IBAction)pauseClick:(id)sender {
    NSLog(@"点击暂停");
    [self.queue setSuspended:YES];

}

//继续
- (IBAction)resumeClick:(id)sender {
    NSLog(@"点击继续");
    [self.queue setSuspended:NO];

}

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

}

4)指定操作之间的依赖关系(GCD可以用同步实现)

a. NSOperation之间可以设置依赖来保证执行顺序，比如一定要让操作A执行完后，才能执行操作B，可以这么写：

// 操作B依赖于操作A

[operationB addDependency:operationA]; 

b. 可以在不同queue的NSOperation之间创建依赖关系。

c. 注意不能相互依赖，比如A依赖B，B依赖A。

示例：

-(void)demo{

    NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        //模拟耗时操作
        [NSThread sleepForTimeInterval:arc4random_uniform(3)];
        NSLog(@"1.登陆 %@",[NSThread currentThread]);

    }];

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

    }];

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

    }];

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

    }];

    //添加操作依赖，要在操作放到队列之前。
    //操作依赖可以跨队列设置。
    [op2 addDependency:op1];
    [op3 addDependency:op2];

    [op4 addDependency:op3];

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

}

5)操作队列的优先级

设置NSOperation在queue中的优先级，可以改变操作的执行优先级。

操作的优先级，优先级高的操作不一定最先运行。

队列的优先级 ,优先级高的队列不一定比优先级低的队列先运行完,而是有更多的可能被执行到。

6）线程间通信：

子线程->主线程 

操作方式与GCD类似。

示例：

[self.queue addOperationWithBlock:^{

         //子线程：do something

    [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{

         //主线程的任务,操作UI等

    }];

}];

此外：

有些操作任务如果在主线程完成，会严重的影响到用户体验，造成UI卡的现象。我们可以通过自定义NSOperation，新开线程，让加载图片的任务异步执行，来解决此问题。