iOS 多线程--NSOperation

一、NSOperation介绍：基本语法

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是一个抽象类，系统为我们提供了NSBlockOperation和NSInvocationOperation两个子类，并且可以创建继承自NSOperation的自定义类。相比于GCD，NSOperation类更加面向对象，开发者除了不需要去了解线程相关的概念之外，甚至连GCD中需要了解的异步/同步、并行/串行都不太需要深入了解，开发者只要懂得任务和队列即可。

1、NSOperation的子类

由于NSOperation是一个抽象类，因此不能够直接使用NSOperation，但苹果提供了两个NSOperation的子类，NSBlockOperation和NSInvocationOperation，除此之外，我们还可以自定义NSOperation的子类。

二、NSOperation介绍：线程间通信

在NSOperationQueue类中，也可以获取主线程队列，相关更新UI的任务必须放在主队列中完成。

下方示例中，当点击开始下载按钮后，会创建一个NSBlockOperation对象，放在一个普通队列中执行，开始下载网络图片。此时，由于下载任务是在非主线程中进行的，所以界面上的switch按钮是可以点击的。等下载完成后，需要在下载任务中返回主线程去设置UI界面。

Paste_Image.png

- (IBAction)startBtnAction:(id)sender {
    NSBlockOperation *downloadTask = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    //下载网络图片
    NSString *urlString = @"https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRc3Rs3zHlmPEdusO8G_I1xHyKsYUujL9ZX76nfgkVVu69oU_gosw";
    NSURL *url = [NSURL URLWithString:urlString];
    NSData *imageData = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
    UIImage *image = [UIImage imageWithData:imageData];
    //返回主线程设置ui
    NSOperationQueue *mainQueue = [NSOperationQueue mainQueue];
    [mainQueue addOperationWithBlock:^{
        self.imageView.image = image;
    }];
}];
//创建queue
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
[queue addOperation:downloadTask];
}

三、NSOperation介绍：任务间的执行依赖

NSOperation中提供了更加方便直观的方式来设置任务执行的先后顺序关系。通过NSOperation类中的addDependency方法，即可添加任务的之间的依赖关系。由于addDependency是NSOperation类中的方法，与队列无关，因此也可以针对不同队列中的任务设置任务执行的先后依赖关系。

下方的示例中，有3个任务依次顺序执行，先依次下载两张图片，图片下载完成后，需要返回主线程去更新界面上的UIImageView，等图片下载并刷新界面完成后，第三个任务是更新界面上的下载状态Label。这3个任务的执行有先后依赖关系。

Paste_Image.png

- (IBAction)startBtnAction:(id)sender {
    //创建两个任务，两个任务完成后，返回主线程执行第三个更新Label的任务
    NSBlockOperation *task1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        //下载图片
        NSString *urlString = @"https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRc3Rs3zHlmPEdusO8G_I1xHyKsYUujL9ZX76nfgkVVu69oU_gosw";
        NSURL *url = [NSURL URLWithString:urlString];
        NSData *imageData = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
        UIImage *image1 = [UIImage imageWithData:imageData];
    
        NSOperationQueue *mainQueue = [NSOperationQueue mainQueue];
        [mainQueue addOperationWithBlock:^{
            self.imageView1.image = image1;
        }];
    }];

    NSBlockOperation *task2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        //下载图片
        NSString *urlString = @"https://encrypted-tbn1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQ6RwzhikGicc2R-tiySq7A1K8g40apnXtryI31CO3JxW7IEIUJ_Q";
        NSURL *url = [NSURL URLWithString:urlString];
        NSData *imageData = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
        UIImage *image2 = [UIImage imageWithData:imageData];
    
        NSOperationQueue *mainQueue = [NSOperationQueue mainQueue];
        [mainQueue addOperationWithBlock:^{
            self.imageView2.image = image2;
        }];
    
    }];
    NSBlockOperation *task3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSOperationQueue *mainQueue = [NSOperationQueue mainQueue];
        [mainQueue addOperationWithBlock:^{
           self.titleLab.text = @"下载完成";
        }];
    }];

    //设置任务之间的执行依赖关系
    [task3 addDependency:task1];
    [task3 addDependency:task2];
    [task2 addDependency:task1];
    //创建队列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    //添加任务到队列
    [queue addOperation:task1];
    [queue addOperation:task2];
    [queue addOperation:task3];
}

四、NSOperation与GCD的区别

• GCD是底层的C语言构成的API，而NSOperationQueue及相关对象是Objc的对象。在GCD中，在队列中执行的是由block构成的任务，这是一个轻量级的数据结构；而NSOperation作为一个对象，为我们提供了更多的选择；
• 在NSOperationQueue中，我们可以随时取消已经设定要准备执行的任务(当然，已经开始的任务就无法阻止了)，而GCD没法停止已经加入queue的block(其实是有的，但需要许多复杂的代码)；
• NSOperation能够方便地设置依赖关系，我们可以让一个Operation依赖于另一个Operation，这样的话尽管两个Operation处于同一个并行队列中，但前者会直到后者执行完毕后再执行；
  我们能将KVO应用在NSOperation中，可以监听一个Operation是否完成或取消，这样子能比GCD更加有效地掌控我们执行的后台任务；
• 在NSOperation中，我们能够设置NSOperation的priority优先级，能够使同一个并行队列中的任务区分先后地执行，而在GCD中，我们只能区分不同任务队列的优先级，如果要区分block任务的优先级，也需要大量的复杂代码；
• 我们能够对NSOperation进行继承，在这之上添加成员变量与成员方法，提高整个代码的复用度，这比简单地将block任务排入执行队列更有自由度，能够在其之上添加更多自定制的功能。