多线程之NSOperation

NSOperation的简介

在iOS开发中，为了提升用户体验，我们通常会将操作耗时的操作放在主线程之外的线程进行处理。对于正常的简单操作，我们更多的是选择代码更少的GCD，让我们专注于自己的业务逻辑开发。NSOperation在ios4后也基于GCD实现，但是相对于GCD来说可控性更强，并且可以加入操作依赖。

NSOperation是一个抽象的基类，表示一个独立的计算单元，可以为子类提供有用且线程安全的建立状态，优先级，依赖和取消等操作。系统已经给我们封装了NSBlockOperation和NSInvocationOperation这两个实体类。使用起来也非常简单，不过我们更多的使用是自己继承并定制自己的操作。

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

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

NSOPeration的定义

- (void)start;
- (void)main;

@property (readonly, getter=isCancelled) BOOL cancelled;
- (void)cancel;

@property (readonly, getter=isExecuting) BOOL executing;
@property (readonly, getter=isFinished) BOOL finished;
@property (readonly, getter=isConcurrent) BOOL concurrent; // To be deprecated; use and override 'asynchronous' below
@property (readonly, getter=isAsynchronous) BOOL asynchronous NS_AVAILABLE(10_8, 7_0);
@property (readonly, getter=isReady) BOOL ready;

- (void)addDependency:(NSOperation *)op;
- (void)removeDependency:(NSOperation *)op;

@property (readonly, copy) NSArray *dependencies;

typedef NS_ENUM(NSInteger, NSOperationQueuePriority) {
    NSOperationQueuePriorityVeryLow = -8L,
    NSOperationQueuePriorityLow = -4L,
    NSOperationQueuePriorityNormal = 0,
    NSOperationQueuePriorityHigh = 4,
    NSOperationQueuePriorityVeryHigh = 8
};

@property NSOperationQueuePriority queuePriority;

@property (copy) void (^completionBlock)(void) NS_AVAILABLE(10_6, 4_0);

- (void)waitUntilFinished NS_AVAILABLE(10_6, 4_0);

@property double threadPriority NS_DEPRECATED(10_6, 10_10, 4_0, 8_0);

@property NSQualityOfService qualityOfService NS_AVAILABLE(10_10, 8_0);

@property (copy) NSString *name NS_AVAILABLE(10_10, 8_0);

NSOperation的子类

•NSOperation是个抽象类，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

NSInvocationOperation

•创建NSInvocationOperation对象

-(id)initWithTarget:(id)target selector:(SEL)sel object:(id)arg;

•调用start方法开始执行操作

-(void)start;
一旦执行操作，就会调用target的sel方法

注意
*  默认情况下，调用了start方法后并不会开一条新线程去执行操作，而是在当前线程同步执行操作
*  只有将NSOperation放到一个NSOperationQueue中，才会异步执行操作

NSBlockOperation

•创建NSBlockOperation对象

+(id)blockOperationWithBlock:(void (^)(void))block;

•通过addExecutionBlock:方法添加更多的操作

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

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

NSOperationQueue

• NSOperationQueue的作用

1.NSOperation可以调用start方法来执行任务，但默认是同步执行的
2.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

• 添加操作到NSOperationQueue中

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

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

最大并发数

• 什么是并发数

1.同时执行的任务数
2.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;

队列的取消、暂停、恢复

• 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

• 暂停和恢复队列

-(void)setSuspended:(BOOL)b;
// YES代表暂停队列，NO代表恢复队列

-(BOOL)isSuspended;

操作优先级

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

-(NSOperationQueuePriority)queuePriority;

-(void)setQueuePriority:(NSOperationQueuePriority)p;

• 优先级的取值

NSOperationQueuePriorityVeryLow= -8L,
NSOperationQueuePriorityLow= -4L,
NSOperationQueuePriorityNormal= 0,
NSOperationQueuePriorityHigh= 4,
NSOperationQueuePriorityVeryHigh= 8

操作的监听

• 可以监听一个操作的执行完毕

-(void (^)(void))completionBlock;

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

操作依赖

• 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

[operationB addDependency:operationA];
// 操作B依赖于操作A

• 可以在不同queue的NSOperation之间创建依赖关系

Snip20160624_1.png

注意：不能相互依赖,比如A依赖B，B依赖A

NSOperation的应用举例：SDWebImage

• iOS中著名的牛逼的网络图片处理框架
• 包含的功能：图片下载、图片缓存、下载进度监听、gif处理等等
• 用法极其简单，功能十分强大，大大提高了网络图片的处理效率
• 国内超过90%的iOS项目都有它的影子

SDWebImage下载图片的流程：

Snip20160624_2.png

自定义NSOperation

• 自定义NSOperation的步骤很简单

重写-(void)main方法，在里面实现想执行的任务

• 重写-(void)main方法的注意点

1.自己创建自动释放池（因为如果是异步操作，无法访问主线程的自动释放池）
2.经常通过-(BOOL)isCancelled方法检测操作是否被取消，对取消做出响应