43.掌握GCD及操作队列的使用时机

《编写高质量iOS与OS X代码的52个有效方法》--第六章 第43条
（ps：此乃读书笔记，加深记忆，仅供大家参考）

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第43条：掌握GCD及操作队列的使用时机

GCD技术确实很棒，不过有时候采用标准系统库的组件，效果会更好。一定要了解每项技巧的使用时机。

很少有其它技术能与GCD的同步机制（参见第41条）相媲美。对于那些只需执行一次的代码来说，也是如此，使用GCD的dispatch_once（参见第45条）最为方便。然而，在执行后台任务时，GCD并不一定是最佳方式。还有一种技术叫做NSOperationQueue，它虽然与GCD不同，但却与之类似，开发者可以把操作以NSOperation子类的形式放在队列中，而这些操作也能够并发执行。其与GCD派发队列有相似之处，这并非巧合。“操作队列”（operation queue）在GCD之前就有了，其中有些设计原理因操作队列而流行，GCD就是基于这些原理构建的。实际上，从iOS4与MAC OSX 10.6开始，操作队列在底层是用GCD来实现的。

在两者的诸多差别中，首先要注意：GCD是纯C的API，而操作队列则是Objective-C的对象。在GCD中，任务用块来表示，而块是个轻量级数据结构（参见第37条）。与之相反，“操作”（operation）则是个更为重量级的Objective—C对象。

用NSOperationQueue类的“addOperationWithBlock:”方法搭配NSBlockOperation类来使用操作队列其语法与纯GCD方式非常类似。是用NSOperation及NSOperationQueue的好处如下：

• 取消某个操作。如果使用操作队列，那么想要取消操作队列是很容易的。运行任务之前，可以在NSOperation对象上调用cancel方法，该方法会设置对象内的标志位，用以表明此任务不需执行，不过，已经启动的任务无法取消。若是不使用操作队列，而是把块安排到GCD队列，那就无法取消了。开发者可以在应用程序层自己来实现取消功能，不过这样做需要编写很多代码，而那些代码其实已经由操作队列实现好了。
• 指定操作间的依赖关系。一个操作可以依赖其他多个操作。开发者能够制定操作之间的依赖体系，使特定的操作必须在另外一个操作顺利执行完毕后方可执行。
• 通过键值观测机制监控NSOperation对象的属性。NSOperation对象有许多属性都适合通过键值观测机制（简称KVO）来监听。比如可以通过isCancelled属性来判断任务是否已取消，又比如可以通过isFinished属性来判断任务是否已完成。
• 指定操作的优先级。操作的优先级表示此操作与队列中其他操作之间的优先级关系。优先级高的操作先执行，优先级低的后执行。操作队列的调度算法（scheduling algorithm）虽“不透明”（opaque），但必然是经过一番深思熟虑才写成的。反之，GCD则没有直接实现此功能的办法。GCD的队列确实有优先级，不过那是针对整个队列来说的，而不是针对每个块来说的。NSOperation对象也有“线程优先级”（thread priority），这决定了运行此操作的线程处在何种优先级上。用GCD也可实现此功能，然而采用操作队列更简单，只需设置一个属性。
• 重用NSOperation对象。系统内置了一些NSOperation的子类（比如NSBlockOperation）以供开发者调用，要是不想用这些固有子类的话，那就得自己来创建了。这些类就是普通的Objective-C对象，能够存放任何信息。对象在执行时可以充分利用存于其中的信息，而且还可以随意调用定义在类中的方法。这就比派发队列中那些简单的块要强大许多。这些NSOperation类可以在代码中多次使用，他们符合软件开发中的“不重复”（Do’t Repeat Yourself，DRY）原则。

有一个API选用了操作队列而非派发队列，这就是NSNotificationCenter，这个方法接受的参数是块，而不是选择子：

- (id )addObserverForName:(nullable NSString *)name object:(nullable id)obj queue:(nullable NSOperationQueue *)queue usingBlock:(void (^)(NSNotification *note))block NS_AVAILABLE(10_6, 4_0);

本来这个方法也可以不使用操作队列，而是把处理通知事件所用的块安排在派发队列里。但实际上并没有这样做，其设计者显然使用了高层的Objective-C API。在这种情况下，两套方案的运行效率没多大差距。设计这个方法的人可能不想使用派发队列，因为那样做将依赖于GCD，而这种依赖没有必要，前面说过，块本身和GCD无关。

经常会有人说：应该尽可能选用高层API，只在确有必要时才求助与底层。笔者也同意这个说法，但我并不盲从。某些功能确实可以用高层的Objective-C方法来做，但这并不等于说它就一定比底层实现方案好。要想确定哪种方案更佳，最好还是测试一下性能。

要点

• 在解决多线程与任务管理问题时，派发队列并非唯一方案。
• 操作队列提供了一套高层的Objective-C API，能实现纯GCD所具备的绝大部分功能，而且还能完成一些更为复杂的操作，那些操作若改用GCD来实现，则需另外编写代码。