NSOperation的使用

2018-12-26 本文已影响0人 senpaiLi

NSOperation 是苹果公司对 GCD 的封装，完全面向对象，并比GCD多了一些更简单实用的功能，所以使用起来更加方便易于理解。
NSOperation 和NSOperationQueue 分别对应 GCD 的任务和队列。

NSOperation的优点

可添加完成的代码块，在操作完成后执行。
添加操作之间的依赖关系，方便的控制执行顺序。
设定操作执行的优先级。
可以很方便的取消一个操作的执行。
使用 KVO 观察对操作执行状态的更改：isExecuteing、isFinished、isCancelled。

NSOperation、NSOperationQueue 操作和操作队列

既然是基于 GCD 的更高一层的封装。那么，GCD 中的一些概念同样适用于 NSOperation、NSOperationQueue。在 NSOperation、NSOperationQueue 中也有类似的任务（操作）和队列（操作队列）的概念。

操作（Operation）：
执行操作的意思，换句话说就是你在线程中执行的那段代码。
在 GCD 中是放在 block 中的。在 NSOperation 中，我们使用 NSOperation 子类 NSInvocationOperation、NSBlockOperation，或者自定义子类来封装操作。

操作队列（Operation Queues）：
这里的队列指操作队列，即用来存放操作的队列。不同于 GCD 中的调度队列 FIFO（先进先出）的原则。

NSOperationQueue 对于添加到队列中的操作，首先进入准备就绪的状态（就绪状态取决于操作之间的依赖关系），然后进入就绪状态的操作的开始执行顺序（非结束执行顺序）由操作之间相对的优先级决定（优先级是操作对象自身的属性）。

操作队列通过设置最大并发操作数（maxConcurrentOperationCount）来控制并发、串行。

NSOperationQueue 为我们提供了两种不同类型的队列：主队列和自定义队列。主队列运行在主线程之上，而自定义队列在后台执行。

NSOperation、NSOperationQueue的使用

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，配合 NSOperationQueue 我们能更好的实现异步执行。

NSOperation 实现多线程的使用步骤分为三步：

1、创建操作：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、将操作加入到队列中：将 NSOperation 对象添加到 NSOperationQueue 对象中。

之后呢，系统就会自动将 NSOperationQueue 中的 NSOperation 取出来，在新线程中执行操作。

NSBlockOperation的使用

NSOperation 是个抽象类，不能用来封装操作。我们只有使用它的子类来封装操作。我们有三种方式来封装操作。

1、使用子类 NSInvocationOperation
2、使用子类 NSBlockOperation
3、自定义继承自 NSOperation 的子类，通过实现内部相应的方法来封装操作。

我们实际开发中，其实更加青睐block开发的模式。
在不使用 NSOperationQueue，单独使用 NSOperation 的情况下系统同步执行操作，下面我们学习以下NSBlockOperation的创建方式。

/**
 * 使用子类 NSBlockOperation
 */
- (void)useBlockOperation {

    // 1.创建 NSBlockOperation 对象
    NSBlockOperation *op = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
            NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]); // 打印当前线程
        }
    }];

    // 2.调用 start 方法开始执行操作
    [op start];
}

结果我们可以看到：在没有使用 NSOperationQueue、在主线程中单独使用 NSBlockOperation 执行一个操作的情况下，操作是在当前线程执行的，并没有开启新线程。

但是，NSBlockOperation 还提供了一个方法 addExecutionBlock:，通过 addExecutionBlock: 就可以为 NSBlockOperation 添加额外的操作。这些操作（包括 blockOperationWithBlock 中的操作）可以在不同的线程中同时（并发）执行。只有当所有相关的操作已经完成执行时，才视为完成。

如果添加的操作多的话，blockOperationWithBlock: 中的操作也可能会在其他线程（非当前线程）中执行，这是由系统决定的，并不是说添加到 blockOperationWithBlock: 中的操作一定会在当前线程中执行。（可以使用 addExecutionBlock: 多添加几个操作试试）。

NSOperationQueue的使用

NSOperationQueue 一共有两种队列：主队列、自定义队列。其中自定义队列同时包含了串行、并行功能。下边是主队列、自定义队列的基本创建方法和特点。

主队列：凡是添加到主队列中的操作，都会放到主线程中执行。

// 主队列获取方法
NSOperationQueue *queue = [NSOperationQueue mainQueue];

自定义队列（非主队列）:添加到这种队列中的操作，就会自动放到子线程中执行。同时包含了：串行、并发功能。

// 自定义队列创建方法
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];

队列中添加任务,可以添加NSOperation对象，也可以直接添加block回调进去。

    [queue addOperation:blockOperation];
    [queue addOperation:blockOperation1];
    
    [queue addOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"66666666666666");
    }];

常用属性和方法总结：

NSOperation相关：

取消操作方法
- - (void)cancel; 可取消操作，实质是标记 isCancelled 状态。
判断操作状态方法
- - (BOOL)isFinished; 判断操作是否已经结束。
- - (BOOL)isCancelled; 判断操作是否已经标记为取消。
- - (BOOL)isExecuting; 判断操作是否正在在运行。
- - (BOOL)isReady; 判断操作是否处于准备就绪状态，这个值和操作的依赖关系相关。
操作同步
- - (void)waitUntilFinished; 阻塞当前线程，直到该操作结束。可用于线程执行顺序的同步。
- - (void)setCompletionBlock:(void (^)(void))block; completionBlock 会在当前操作执行完毕时执行 completionBlock。
- - (void)addDependency:(NSOperation *)op; 添加依赖，使当前操作依赖于操作 op 的完成。
- - (void)removeDependency:(NSOperation *)op; 移除依赖，取消当前操作对操作 op 的依赖。
- @property (readonly, copy) NSArray<NSOperation *> *dependencies; 在当前操作开始执行之前完成执行的所有操作对象数组。

NSOperationQueue相关：

取消/暂停/恢复操作
- - (void)cancelAllOperations; 可以取消队列的所有操作。
- - (BOOL)isSuspended; 判断队列是否处于暂停状态。 YES 为暂停状态，NO 为恢复状态。
- - (void)setSuspended:(BOOL)b; 可设置操作的暂停和恢复，YES 代表暂停队列，NO 代表恢复队列。
操作同步
- - (void)waitUntilAllOperationsAreFinished; 阻塞当前线程，直到队列中的操作全部执行完毕。
添加/获取操作`
- - (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block; 向队列中添加一个 NSBlockOperation 类型操作对象。
- - (void)addOperations:(NSArray *)ops waitUntilFinished:(BOOL)wait; 向队列中添加操作数组，wait 标志是否阻塞当前线程直到所有操作结束
- - (NSArray *)operations; 当前在队列中的操作数组（某个操作执行结束后会自动从这个数组清除）。
- - (NSUInteger)operationCount; 当前队列中的操作数。
获取队列
- + (id)currentQueue; 获取当前队列，如果当前线程不是在 NSOperationQueue 上运行则返回 nil。
- + (id)mainQueue; 获取主队列。

这里的暂停和取消（包括操作的取消和队列的取消）并不代表可以将当前的操作立即取消，而是当当前的操作执行完毕之后不再执行新的操作。
暂停和取消的区别就在于：暂停操作之后还可以恢复操作，继续向下执行；而取消操作之后，所有的操作就清空了，无法再接着执行剩下的操作。