NSOperation与NSOperationQueue的使用

NSOperation是苹果提供给我们的一套多线程解决方案。实际上NSOperation是基于GCD更高一层的封装，但是比GCD更简单易用、代码可读性也更高。
NSOperation需要配合NSOperationQueue来实现多线程。因为默认情况下，NSOperation单独使用时系统同步执行操作，并没有开辟新线程
的能力，只有配合NSOperationQueue才能实现异步执行。
因为NSOperation是基于GCD的，那么使用起来也和GCD差不多，其中，NSOperation相当于GCD中的任务，而NSOperationQueue则相当于GCD中的队列。

NSOperation实现多线程的使用步骤分为三步：
（1）创建任务：先将需要执行的操作封装到一个NSOperation对象中。
（2）创建队列：创建NSOperationQueue对象。
（3）将任务加入到队列中：然后将NSOperation对象添加到NSOperationQueue中。
之后系统就会自动将NSOperationQueue中的NSOperation取出来，在新线程中执行操作。

1、NSOperationQueue一共有两种队列：主队列、其他队列。其中其他队列同时包含了串行、并发功能。
（1）凡是添加到主队列中的任务（NSOperation），都会放到主线程中执行。
（2）添加到其他队列中的任务（NSOperation），就会自动放到子线程中执行，且同时包含了：串行、并发功能。
2、队列中的最大并发数maxConcurrentOperationCount（默认为-1）
（1）当maxConcurrentOperationCount为-1，表示不进行限制，默认为并发执行。
（2）当maxConcurrentOperationCount为1时，进行串行执行。
（3）当maxConcurrentOperationCount大于1时，进行并发执行，当然这个值不应超过系统限制，即使自己设置一个很大的值，系统也会自动调整。
3、队列中的任务间的依赖
比如说有A、B两个操作，其中A执行完操作，B才能执行操作，那么就需要让B依赖于A。
（1）不要建立循环依赖，会造成死锁，原因同循环引用
（2）使用依赖建议只使用NSInvocationOperation，NSInvocationOperation和NSBlockOperation混用会导致依赖关系无法正常实现。
（3）依赖关系不光在同队列中生效，不同队列的NSOperation对象之前设置的依赖关系一样会生效
4、优先级，建议使用默认级别
5、取消等操作

(void)cancel; NSOperation提供的方法，可取消单个操作
(void)cancelAllOperations; NSOperationQueue提供的方法，可以取消队列的所有操作，所有任务取消，包括正在执行的，还未执行的。
(void)setSuspended:(BOOL)b; 可设置任务的暂停和恢复，YES代表暂停队列，NO代表恢复队列
(BOOL)isSuspended; 判断暂停状态，暂停是指当前队列中正在执行，或还未执行的任务；恢复是指继续执行暂停后的任务。

注意：
（1）单独使用任务NSOperation时，是在主线程中同步执行的。
（2）NSInvocationOperation实例必须加到 NSOperationQueue 的方法" - (void)addOperation:(NSOperation *)op; "中才能开始执行.
（3）NSInvocationOperation子线程的停止，可通过 NSOperationQueue 的方法" - (void)cancelAllOperations; "停止。

代码示例
1、同步任务

// 同步，在主线程中执行
- (void)runSynchronization
{
    // 创建任务
    
    // 方法1
    // 使用子类 NSInvocationOperation 对象，在主线程中执行
    NSInvocationOperation *operation1 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(showTime:) object:@110];
    [operation1 start];
    
    NSInvocationOperation *operation2 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(showTime:) object:@120];
    [operation2 start];
}

- (void)showTime:(id)object
{
    // 模拟操作时间耗时
    double time = (arc4random() % 10 + 10 / 1000);
    [NSThread sleepForTimeInterval:time];
    
    NSLog(@"主线程：%d, 线程名称：%@, object = %@, time %f", [NSThread isMainThread], [NSThread currentThread], object, time);
}

2018-03-06 17:59:44.794 DemoThread[7885:1445277] 主线程：1, 线程名称：{number = 1, name = main}, object = 110, time 9.000000
2018-03-06 17:59:49.796 DemoThread[7885:1445277] 主线程：1, 线程名称：{number = 1, name = main}, object = 120, time 5.000000

// 同步，在主线程中执行
- (void)runSynchronization
{
    // 创建任务
    // 使用子类 NSBlockOperation 对象，在主线程中执行
    NSBlockOperation *operation1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        [self showTime:@210];
    }];
    [operation1 addExecutionBlock:^{
        // 并行，开辟子线程，在子线程中执行
        [self showTime:@2110];
    }];
    [operation1 addExecutionBlock:^{
        // 并行，开辟子线程，在子线程中执行
        [self showTime:@2120];
    }];
    [operation1 start];
    NSBlockOperation *operation2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        [self showTime:@220];
    }];
    [operation2 addExecutionBlock:^{
        // 并行，开辟子线程，在子线程中执行
        [self showTime:@2210];
    }];
    [operation2 addExecutionBlock:^{
        // 并行，开辟子线程，在子线程中执行
        [self showTime:@2220];
    }];
    [operation2 start];
}

- (void)showTime:(id)object
{
    // 模拟操作时间耗时
    double time = (arc4random() % 10 + 10 / 1000);
    [NSThread sleepForTimeInterval:time];
    
    NSLog(@"主线程：%d, 线程名称：%@, object = %@, time %f", [NSThread isMainThread], [NSThread currentThread], object, time);
}

2018-03-06 17:56:23.772 DemoThread[7847:1441955] 主线程：0, 线程名称：{number = 3, name = (null)}, object = 2110, time 2.000000
2018-03-06 17:56:26.697 DemoThread[7847:1441684] 主线程：0, 线程名称：{number = 4, name = (null)}, object = 2120, time 5.000000
2018-03-06 17:56:29.699 DemoThread[7847:1441602] 主线程：1, 线程名称：{number = 1, name = main}, object = 210, time 8.000000
2018-03-06 17:56:29.699 DemoThread[7847:1441684] 主线程：0, 线程名称：{number = 4, name = (null)}, object = 2210, time 0.000000
2018-03-06 17:56:32.768 DemoThread[7847:1441955] 主线程：0, 线程名称：{number = 3, name = (null)}, object = 2220, time 3.000000
2018-03-06 17:56:38.701 DemoThread[7847:1441602] 主线程：1, 线程名称：{number = 1, name = main}, object = 220, time 9.000000

2、主队列，在主线程中执行

// 主队列，在主线程中执行
- (void)runMainQueue
{
    // 1 创建队列
    NSOperationQueue *queue = [NSOperationQueue mainQueue];
    [queue addOperationWithBlock:^{
        [self showTime:@210];
    }];
    [queue addOperationWithBlock:^{
        [self showTime:@220];
    }];
}

- (void)showTime:(id)object
{
    // 模拟操作时间耗时
    double time = (arc4random() % 10 + 10 / 1000);
    [NSThread sleepForTimeInterval:time];
    
    NSLog(@"主线程：%d, 线程名称：%@, object = %@, time %f", [NSThread isMainThread], [NSThread currentThread], object, time);
}

2018-03-06 18:01:30.895 DemoThread[7918:1447374] 主线程：1, 线程名称：{number = 1, name = main}, object = 210, time 2.000000
2018-03-06 18:01:35.897 DemoThread[7918:1447374] 主线程：1, 线程名称：{number = 1, name = main}, object = 220, time 5.000000

// 主队列，在主线程中执行
- (void)runMainQueue
{
    // 1 创建队列
    NSOperationQueue *queue = [NSOperationQueue mainQueue];
    
    // 2 创建任务，不需要调用任务的开始命令start
    NSInvocationOperation *operation1 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(showTime:) object:@110];
    NSInvocationOperation *operation2 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(showTime:) object:@120];
    NSBlockOperation *operation3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        [self showTime:@220];
    }];
    [operation3 addExecutionBlock:^{
        // 并行，开辟子线程，在子线程中执行
        [self showTime:@2210];
    }];
    
    // 3 添加到队列中
    [queue addOperation:operation1];
    [queue addOperation:operation2];
    [queue addOperation:operation3];
}

- (void)showTime:(id)object
{
    // 模拟操作时间耗时
    double time = (arc4random() % 10 + 10 / 1000);
    [NSThread sleepForTimeInterval:time];
    
    NSLog(@"主线程：%d, 线程名称：%@, object = %@, time %f", [NSThread isMainThread], [NSThread currentThread], object, time);
}

2018-03-06 18:03:42.451 DemoThread[7949:1449547] 主线程：1, 线程名称：{number = 1, name = main}, object = 110, time 7.000000
2018-03-06 18:03:46.453 DemoThread[7949:1449547] 主线程：1, 线程名称：{number = 1, name = main}, object = 120, time 4.000000
2018-03-06 18:03:47.455 DemoThread[7949:1449547] 主线程：1, 线程名称：{number = 1, name = main}, object = 220, time 1.000000
2018-03-06 18:03:49.454 DemoThread[7949:1450059] 主线程：0, 线程名称：{number = 3, name = (null)}, object = 2210, time 3.000000

3、其他队列，开辟子线程执行

// 定义变量
NSOperationQueue *queueOther;

// 其他队列，开辟新的子线程
- (void)runOtherQueue
{
    // 1 创建队列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    queue.name = @"queue other";
    // 优先级
    queue.qualityOfService = NSQualityOfServiceDefault;
    // 最大并发数（-1表示不进行限制，默认为并发执行；1表示串行执行；大于1时，进行并发执行）
    queue.maxConcurrentOperationCount = 5;
    
//    // 2 创建任务，不需要调用任务的开始命令start
//    NSInvocationOperation *operation1 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(showTime:) object:@110];
//    operation1.name = @"operation1";
//    NSInvocationOperation *operation2 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(showTime:) object:@120];
//    operation2.name = @"operation2";
//    NSBlockOperation *operation3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
//        [self showTime:@220];
//    }];
//    operation3.name = @"operation3";
//    [operation3 addExecutionBlock:^{
//        // 并行，开辟子线程，在子线程中执行
//        [self showTime:@2210];
//    }];
//    // 依赖关系
//    [operation1 addDependency:operation2];
//    [operation3 addDependency:operation1];
//    
//    // 3 添加到队列中
//    [queue addOperation:operation1];
//    [queue addOperation:operation2];
//    [queue addOperation:operation3];
    
    // 或3（省略2）
//    [queue addOperationWithBlock:^{
//        [self showTime:@210];
//    }];
//    [queue addOperationWithBlock:^{
//        [self showTime:@220];
//    }];
    
    
    // 多任务
    for (int i = 0; i < 1000; i++)
    {
        //
        NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(showTime:) object:@(i + 1)];
        [queue addOperation:operation];
        
        // 或
//        [queue addOperationWithBlock:^{
//            [self showTime:@(i + 1)];
//        }];
    }
    
    
    //
    NSLog(@"start: %ld, %ld", queue.operationCount, queue.operations.count);
    queueOther = queue;
}

- (void)showTime:(id)object
{
    if (((NSNumber *)object).integerValue == 10)
    {
        NSInvocationOperation *operation = [queueOther.operations objectAtIndex:9];
        [operation cancel];
        if ([operation isCancelled])
        {
            NSLog(@"已经退出执行");
            return;
        }
    }
    
    // 模拟操作时间耗时
    double time = (arc4random() % 10 + 10 / 1000);
    [NSThread sleepForTimeInterval:time];
    
    NSLog(@"主线程：%d, 线程名称：%@, object = %@, time %f", [NSThread isMainThread], [NSThread currentThread], object, time);
}

2018-03-06 18:05:10.013 DemoThread[7971:1451469] 主线程：0, 线程名称：{number = 3, name = (null)}, object = 1, time 0.000000
2018-03-06 18:05:10.013 DemoThread[7971:1451484] 主线程：0, 线程名称：{number = 4, name = (null)}, object = 4, time 0.000000
2018-03-06 18:05:10.023 DemoThread[7971:1451407] start: 998, 998
2018-03-06 18:05:16.018 DemoThread[7971:1451587] 主线程：0, 线程名称：{number = 5, name = (null)}, object = 6, time 6.000000
2018-03-06 18:05:17.017 DemoThread[7971:1451484] 主线程：0, 线程名称：{number = 4, name = (null)}, object = 7, time 7.000000
2018-03-06 18:05:17.018 DemoThread[7971:1451484] 主线程：0, 线程名称：{number = 4, name = (null)}, object = 9, time 0.000000
2018-03-06 18:05:17.019 DemoThread[7971:1451484] 已经退出执行
2018-03-06 18:05:18.016 DemoThread[7971:1451466] 主线程：0, 线程名称：{number = 6, name = (null)}, object = 5, time 8.000000
2018-03-06 18:05:18.421 DemoThread[7971:1451407] pause: 993, 993
2018-03-06 18:05:19.016 DemoThread[7971:1451485] 主线程：0, 线程名称：{number = 7, name = (null)}, object = 2, time 9.000000
2018-03-06 18:05:19.016 DemoThread[7971:1451467] 主线程：0, 线程名称：{number = 8, name = (null)}, object = 3, time 9.000000
2018-03-06 18:05:21.022 DemoThread[7971:1451469] 主线程：0, 线程名称：{number = 3, name = (null)}, object = 8, time 5.000000
2018-03-06 18:05:21.253 DemoThread[7971:1451407] pause: 990, 990
2018-03-06 18:05:22.019 DemoThread[7971:1451466] 主线程：0, 线程名称：{number = 6, name = (null)}, object = 12, time 4.000000
2018-03-06 18:05:22.917 DemoThread[7971:1451407] cancle: 988, 988

- (void)pauseClick
{
    if (queueOther)
    {
        // 暂停或继续
        NSLog(@"pause: %ld, %ld", queueOther.operationCount, queueOther.operations.count);
        queueOther.suspended = !queueOther.isSuspended;
    }
}

- (void)cancleClick
{
    if (queueOther)
    {
        // 停止
        NSLog(@"cancle: %ld, %ld", queueOther.operationCount, queueOther.operations.count);
        [queueOther cancelAllOperations];
    }
}

NSOperation与NSOperationQueue的使用

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