iOS 多线程之NSOpreation

图1.png

NSOpreation、NSOperationQueue简介

• NSOperation、NSOperationQueue 是苹果提供给我们的一套多线程解决方案。
• NSOperation、NSOperationQueue 是基于 GCD 更高一层的封装，完全面向对象。
• 虽然是基于GCD封装，但是比 GCD 更简单易用、代码可读性也更高。
• GCD 中的一些概念同样适用于 NSOperation、NSOperationQueue。在 NSOperation、NSOperationQueue 中也有类似的任务（操作）和队列（操作队列）的概念。
• 在 NSOperation 中，由于NSOperation是一种抽象类，所以在使用过程中，我们需要用NSOperation的子类 NSInvocationOperation、NSBlockOperation。

啥是抽象类？
抽象类是不完整的，它只能用作基类。在面向对象方法中，抽象类主要用来进行类型隐藏和充当全局变量的角色。
来自百度百科

NSOpreation、NSOperationQueue使用

创建队列NSOperationQueue

    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

创建操作NSOpreation

• NSInvocationOperation

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

    [io start];    

    -(void)InvocationOperationSelector{
        NSLog(@"这是NSInvocationOperation执行的任务   %@",[NSThread currentThread]);
    }

输出结果

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可知，在操作没有添加到队列中，操作直接start，任务是在主线程上执行，没有开启线程。

• NSBlockOperation

    NSBlockOperation *bo = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"这是NSBlockOperation执行的任务 %@",[NSThread currentThread]);
    }];
    
    [bo start];

输出结果

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从结果来看，跟NSInvocationOperation同理。尝试将操作添加到队列中看看输出结果。

• NSBlockOperation添加额外的任务

    NSBlockOperation *bo = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"这是NSBlockOperation执行的任务 %@",[NSThread currentThread]);
    }];
    
    [bo addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"这是让NSBlockOperation另外执行的任务 %@",[NSThread currentThread]);
    }];
    
    [bo addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"这是让NSBlockOperation另外执行的任务2 %@",[NSThread currentThread]);
    }];
    
    [bo start];

输出结果

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通过输出结果可知，给操作添加额外任务，并不会让这些任务按顺序执行。但是初始化的任务仍然在主线程执行，另外两个任务分别创建了线程。
所以NSBlockOperation是否创建线程，取决于当前需要执行的任务数。
那么，blockOperationWithBlock这里面的任务就一定会在主线程执行吗？我们给上面的代码加点戏，再看看打印结果。

    NSBlockOperation *bo = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i<2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];
            NSLog(@"这是NSBlockOperation执行的任务 %@",[NSThread currentThread]);
        }
    }];
    
    [bo addExecutionBlock:^{
        for (int i = 0; i<2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];
            NSLog(@"这是让NSBlockOperation另外执行的任务 %@",[NSThread currentThread]);
        }
    }];
    
    [bo addExecutionBlock:^{
        for (int i = 0; i<2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];
            NSLog(@"这是让NSBlockOperation另外执行的任务2 %@",[NSThread currentThread]);
        }
    }];
    [bo start];

打印结果

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细心的小朋友已经发现了，blockOperationWithBlock里面的任务，并没有在主线程执行啦。

所以，总结一下
1.NSBlockOperation是否创建线程，取决于当前需要执行的任务数。
2.blockOperationWithBlock里面的任务，并没有不一定主线程执行啦。

添加操作(NSOpreation)到队列(NSOperationQueue)

    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
    
    NSInvocationOperation *io = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(InvocationOperationSelector) object:nil];
   
     NSBlockOperation *bo = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i<2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];
            NSLog(@"这是NSBlockOperation执行的任务 %@",[NSThread currentThread]);
        }
    }];
    [queue addOperation:io];
    [queue addOperation:bo];

输出结果

image.png

可见，两个操作都分别创建了number为3和4的线程，不再是主线程。

注意：start不能跟addOperation同时使用，否则会导致崩溃

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添加、移除依赖

- (void)addDependency:(NSOperation *)op; 添加依赖，使当前操作依赖于操作 op 的完成。
- (void)removeDependency:(NSOperation *)op;移除依赖，取消当前操作对操作 op 的依赖。

    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

    NSBlockOperation *bo1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"这是bo1执行的任务 %@",[NSThread currentThread]);
    }];
    NSBlockOperation *bo2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"这是bo2执行的任务 %@",[NSThread currentThread]);
    }];
    NSBlockOperation *bo3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"这是bo3执行的任务 %@",[NSThread currentThread]);
    }];
    //bo1依赖于bo2
    [bo1 addDependency:bo2];
    //bo2依赖于bo3
    [bo2 addDependency:bo3];

    [queue addOperations:@[bo1,bo2,bo3] waitUntilFinished:YES];
    
    NSLog(@"如果上面waitUntilFinished是YES，我就会最后执行");

输出结果

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waitUntilFinished这里面传入的BOOL 值将会影响下面的代码执行顺序，如果是YES，将会形成一个类似同步函数、栅栏函数的同步功能。等队列中的任务中都执行结束后才执行下面的代码。

NSOperationQueue控制最大并发数(实现同步)

    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
    
    queue.maxConcurrentOperationCount = 1;
    
    NSBlockOperation *bo = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i<5; i++) {
            NSLog(@"第%d次 执行任务 %@",i+1,[NSThread currentThread]);
        }
    }];
    
    [bo addExecutionBlock:^{
        for (int i = 0; i<5; i++) {
            NSLog(@"第%d次 执行额外任务 %@",i+1,[NSThread currentThread]);
        }
    }];
    
    [queue addOperation:bo];

先看输出结果

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从输出结果可以看出来一些东西
1.任务并不是先执行任务后执行额外任务,而是相互穿插。
2.虽然跟理想中的结果不太一样，但是不论任务跟额外任务，却按照12345的顺序，老老实实的执行。
所以

这里 maxConcurrentOperationCount 控制的不是并发线程的数量，而是一个队列中同时能并发执行任务的最大数。而且一个任务也并非只能在一个线程中运行。

线程间通讯

    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
    
    UILabel *label = [[UILabel alloc]initWithFrame:CGRectMake(10, 100, 200, 10)];
    [self.view addSubview:label];
    
    NSBlockOperation *bo = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSString * str = @"字符串赋值";
        NSLog(@"这是子线程%@",[NSThread currentThread]);
        [[NSOperationQueue mainQueue]addOperationWithBlock:^{
            NSLog(@"回到主线程刷新UI%@",[NSThread currentThread]);
            label.text = str;
        }];
    }];
    [queue addOperation:bo];

打印以及显示结果

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NSOperation、NSOperationQueue 常用属性和方法归纳

NSOperation 常用属性和方法

1.取消操作方法
- (void)cancel; 可取消操作，实质是标记 isCancelled 状态。

2.判断操作状态方法
- (BOOL)isFinished; 判断操作是否已经结束。
- (BOOL)isCancelled; 判断操作是否已经标记为取消。
- (BOOL)isExecuting; 判断操作是否正在在运行。
- (BOOL)isReady; 判断操作是否处于准备就绪状态，这个值和操作的依赖关系相关。

3.操作同步
- (void)waitUntilFinished;阻塞当前线程，直到该操作结束。可用于线程执行顺序的同步。
- (void)setCompletionBlock:(void (^)(void))block;completionBlock 会在当前操作执行完毕时执行 completionBlock。
- (void)addDependency:(NSOperation *)op;添加依赖，使当前操作依赖于操作 op 的完成。
- (void)removeDependency:(NSOperation *)op; 移除依赖，取消当前操作对操作 op 的依赖。
@property (readonly, copy) NSArray<NSOperation *> *dependencies; 在当前操作开始执行之前完成执行的所有操作对象数组。

NSOperationQueue 常用属性和方法

1.取消/暂停/恢复操作
- (void)cancelAllOperations; 可以取消队列的所有操作。
- (BOOL)isSuspended; 判断队列是否处于暂停状态。 YES 为暂停状态，NO 为恢复状态。
- (void)setSuspended:(BOOL)b; 可设置操作的暂停和恢复，YES 代表暂停队列，NO 代表恢复队列。

2.操作同步
- (void)waitUntilAllOperationsAreFinished;阻塞当前线程，直到队列中的操作全部执行完毕。

3.添加/获取操作
- (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block;向队列中添加一个 NSBlockOperation 类型操作对象。
- (void)addOperations:(NSArray *)ops waitUntilFinished:(BOOL)wait; 向队列中添加操作数组，wait 标志是否阻塞当前线程直到所有操作结束
- (NSArray *)operations;当前在队列中的操作数组（某个操作执行结束后会自动从这个数组清除）。
- (NSUInteger)operationCount;当前队列中的操作数。

4.获取队列
+ (id)currentQueue; 获取当前队列，如果当前线程不是在 NSOperationQueue 上运行则返回 nil。
+ (id)mainQueue;获取主队列。

部分摘取自西单_夜未央