iOS NSOperation学习及总结

这篇文章对iOS多线程技术NSOperation的常用方法做了简单总结
GCD请见这篇
本文代码

NSOperation:

- 简介:

• 是苹果在GCD的基础上做了一次面向对象的封装
• 核心概念和GCD很像
• NSOperation是一个抽象类,想要封装操作,需要使用子类
• 可以自定义子类,继承NSOperation,实现多线程操作

- NSOperation的子类:

• NSInvocationOperation:

    NSInvocationOperation *op = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
    [op start];

打印结果:

------{number = 1, name = main}

结论:
如果仅仅是封装了操作,然后调用start方法
他是不会开线程的
就像调用了performSelectorr一样
想要开线程,必须把任务加到队列中去
因为NSOperation底层是GCD,GCD就是把任务加入到队列,根据队列和函数的情况来决定是否开启线程

• NSBlockOperation:

    NSBlockOperation *op = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"下载1------%@", [NSThread currentThread]);
    }];
    //添加额外任务
    [op addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"下载2------%@", [NSThread currentThread]);
    }];
    [op addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"下载3------%@", [NSThread currentThread]);
    }];
    [op start];

打印结果:

下载1------{number = 1, name = main}
下载2------{number = 3, name = (null)}
下载3------{number = 4, name = (null)}

结论:
和NSInvocationOperation一样
如果只是封装了操作并调用了start方法
只是会在主线程执行任务
但是如果通过addExecutionBlock添加了新任务
那么新任务会在子线程执行(这里是比较特殊的地方)

- NSOperationQueue:

NSOperation可以用start方法来执行任务,但是默认是同步的
如果将NSOperation添加到NSOperationQueue中,系统会自动异步执行NSOperation中的操作

    //创建队列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
    
    //创建操作(NSInvocationOperation)
    NSInvocationOperation *op1 = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(download1) object:nil];
    NSInvocationOperation *op2 = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(download2) object:nil];
    
    //创建操作(NSBlockOperation)
    NSBlockOperation *op3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"download3 --- %@", [NSThread currentThread]);
    }];
    [op3 addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"download4 --- %@", [NSThread currentThread]);
    }];
    [op3 addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"download5 --- %@", [NSThread currentThread]);
    }];
    NSBlockOperation *op4 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"download6 --- %@", [NSThread currentThread]);
    }];
    
    [queue addOperation:op1];
    [queue addOperation:op2];
    [queue addOperation:op3];
    [queue addOperation:op4];

打印结果:

download6 --- {number = 6, name = (null)}
download2 --- {number = 4, name = (null)}
download1 --- {number = 3, name = (null)}
download3 --- {number = 5, name = (null)}
download4 --- {number = 7, name = (null)}
download5 --- {number = 8, name = (null)}

结论:
NSOperation有两种队列:

• 主队列:

[NSOperationQueue mainQueue];

凡是添加到主队列中的任务,都会在主线程执行

• 非主队列

[[NSOperationQueue alloc]init];

同时包含了串行和并发的功能
就像上面的代码,把任务添加到队列以后,自动在子线程中执行
如果想用非主线程实现串行,则需要设置并发量

- 其他用法:

• 最大并发数:

// 设置最大并发操作数
    queue.maxConcurrentOperationCount = 2;

设置了最大并发数,就是限制了系统开线程的数量
如果设置为1
任务就会串行执行

• 挂起:

self.queue.suspended = YES;

当队列中的任务正在执行的时候,设置挂起为YES
任务会暂停
但是没有从内存中销毁
当设置为NO的时候,任务会继续进行

• 取消所有任务:

[self.queue cancelAllOperations];

调用queue的cancelAllOperations方法
相当于调用了queue中每个NSOperation的cancel方法
所有的任务就被取消了
如果想继续任务
需要重新定制任务加入队列
但是需要注意的是:
如果调用cancel方法的时候,NSOperation有一个任务正在执行
那么需要这个任务执行完了以后,再实现cancel

• 自定义NSOperation:

继承NSOperation类
可以实现自定义NSOperation
需要执行的任务在main方法中实现

#import "HXOperation.h"
@implementation HXOperation
/**
 * 需要执行的任务
 */
-(void)main
{
    for (NSInteger i = 0; i<1000; i++) {
        NSLog(@"download1 -%zd-- %@", i, [NSThread currentThread]);
    }
    if (self.isCancelled) return;
    for (NSInteger i = 0; i<1000; i++) {
        NSLog(@"download2 -%zd-- %@", i, [NSThread currentThread]);
    }
    if (self.isCancelled) return;
    for (NSInteger i = 0; i<1000; i++) {
        NSLog(@"download3 -%zd-- %@", i, [NSThread currentThread]);
    }
    if (self.isCancelled) return;
}
@end

在外部这么使用就可以:

    // 创建队列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    //添加NSOperation
    [queue addOperation:[[HXOperation alloc] init]];

这样就会自动执行main中的任务了
但是苹果建议我们自定义NSOperation的时候,如果内部有耗时操作
那么应该在每一个耗时操作结束以后,检查一下当前任务有没有被取消
因为很有可能NSOperation在执行任务的时候,外部调用了他的cancel方法
如果被取消了就不要再执行剩下的任务了:

if (self.isCancelled) return;

• 任务依赖和任务监听

我们知道把多个任务加入队列后
系统从队列中把任务取出来并发执行
但是谁先执行取决于CPU先调度那条线程
当我们需要执行某个任务之后再执行其他任务的话(比如下载完图片后再对图片进行处理)
那么就需要设置依赖
或者可以对任务做监听

    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    
    NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"download1----%@", [NSThread  currentThread]);
    }];
    NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"download2----%@", [NSThread  currentThread]);
    }];
    NSBlockOperation *op3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"download3----%@", [NSThread  currentThread]);
    }];
    NSBlockOperation *op4 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        for (NSInteger i = 0; i<10; i++) {
            NSLog(@"download4----%@", [NSThread  currentThread]);
        }
    }];
    NSBlockOperation *op5 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"download5----%@", [NSThread  currentThread]);
    }];
    //监听任务执行完毕后 进行其他操作
    op5.completionBlock = ^{
        NSLog(@"op5执行完毕---%@", [NSThread currentThread]);
    };
    
    // 设置依赖
    [op3 addDependency:op1];
    [op3 addDependency:op2];
    [op3 addDependency:op4];

    [queue addOperation:op1];
    [queue addOperation:op2];
    [queue addOperation:op3];
    [queue addOperation:op4];
    [queue addOperation:op5];

• 线程之间的通信:

在子线程下载图片后,回到主线程更新UI:

    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    __block UIImage *image1 = nil;
    // 下载图片1
    NSBlockOperation *download1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        // 图片的网络路径
        NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://img.pconline.com.cn/images/photoblog/9/9/8/1/9981681/200910/11/1255259355826.jpg"];
        // 加载图片
        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
        // 生成图片
        image1 = [UIImage imageWithData:data];
    }];
    __block UIImage *image2 = nil;
    // 下载图片2
    NSBlockOperation *download2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
         // 图片的网络路径
        NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://pic38.nipic.com/20140228/5571398_215900721128_2.jpg"];
        // 加载图片
        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
        // 生成图片
        image2 = [UIImage imageWithData:data];
    }];
    // 合成图片
    NSBlockOperation *combine = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        // 开启新的图形上下文
        UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(100, 100));
        // 绘制图片
        [image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 50, 100)];
        image1 = nil;
        [image2 drawInRect:CGRectMake(50, 0, 50, 100)];
        image2 = nil;
        // 取得上下文中的图片
        UIImage *image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
        // 结束上下文
        UIGraphicsEndImageContext();
        // 回到主线程显示图片
        [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
            self.imageView.image = image;
        }];
    }];
    //设置依赖 保证下载完图片 再去合成
    [combine addDependency:download1];
    [combine addDependency:download2];
    
    [queue addOperation:download1];
    [queue addOperation:download2];
    [queue addOperation:combine];

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