iOS 多线程之NSOperation

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1 NSOperation 简述

NSOperation、NSOperationQueue是苹果提供给我们的一套多线程解决方案.实际上 NSOperation、NSOperationQueue是基于GCD更高一层的封装,完全面向对象.但是比GCD更简单易用、代码可读性也更高.

NSOperation、NSOperationQueue(操作, 操作队列)

我们知道NSOperation、NSOperationQueue是基于GCD封装的,那么NSOperation也有任务(NSOperation)和队列(NSOperationQueue)

• 操作(Operation): 执行操作,也就是需要执行的代码块
• 操作队列(Operation Queues):
  • 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由操作之间相对依赖或者优先级决定
  • 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.

maxConcurrentOperationCount	队列
-1(默认)	表示不进行限制,可进行并发执行
1	队列为串行队列,只能串行执行
大于1	队列为并行

备注: maxConcurrentOperationCount大于1时,操作并发执行,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

2 NSOperation、NSOperationQueue使用

NSOperation是个抽象类,不能用来封装操作.只能使用它的子类来封装操作.

• 子类NSInvocationOperation
• 子类NSBlockOperation
• 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.

NSInvocationOperation

// 创建对象
NSInvocationOperation *op = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(operationFunc1) object:nil];
// 开始执行
[op start];
[NSThread detachNewThreadWithBlock:^{
    NSInvocationOperation *op1 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(operationFunc1) object:nil];
    [op1 start];
}];

打印结果:

<NSThread: 0x600001020740>{number = 1, name = main}
<NSThread: 0x60000106ec00>{number = 7, name = (null)}

• 在没有使用NSOperationQueue、在主线程中单独使用使用子类NSInvocationOperation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.
• 在其他线程中单独使用子类NSInvocationOperation,操作是在当前调用的其他线程执行的,并没有开启新线程.

NSBlockOperation

NSBlockOperation *op = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];
    NSLog(@"任务1: %@", [NSThread currentThread]);
}];

[op addExecutionBlock:^{
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];
    NSLog(@"任务2: %@", [NSThread currentThread]);
}];

[op addExecutionBlock:^{
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];
    NSLog(@"任务3: %@", [NSThread currentThread]);
}];

[op addExecutionBlock:^{
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];
    NSLog(@"任务4: %@", [NSThread currentThread]);
}];

[op start];

打印结果:

任务3: <NSThread: 0x600002fe0800>{number = 1, name = main}
任务2: <NSThread: 0x600002fac340>{number = 5, name = (null)}
任务1: <NSThread: 0x600002fe01c0>{number = 8, name = (null)}
任务4: <NSThread: 0x600002ff6f80>{number = 7, name = (null)}

• 使用子类NSBlockOperation,并调用方法AddExecutionBlock的情况下,blockOperationWithBlock方法中的操作和addExecutionBlock中的操作是在不同的线程中并发执行的.而且,这次执行结果中blockOperationWithBlock方法中的操作也不是在当前线程（主线程）中执行的.从而印证了blockOperationWithBlock中的操作也可能会在其他线程（非当前线程）中执行

• 如果一个NSBlockOperation对象封装了多个操作.NSBlockOperation是否开启新线程,取决于操作的个数.如果添加的操作的个数多,就会自动开启新线程.当然开启的线程数是由系统来决定的

NSOperationQueue

// 主队列(主线程)
NSOperationQueue *queue0 = [NSOperationQueue mainQueue];

// 自定义队列, 添加到这中华队列中的操作, 会自动放到子线程执行
NSOperationQueue *queue1 = [NSOperationQueue mainQueue];
// 默认-1, 不限制,并发执行 , 为1时, 串行队列, 大于1: 并行队列
//queue1.maxConcurrentOperationCount = 1;

NSBlockOperation *op = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];
    NSLog(@"任务1: %@", [NSThread currentThread]);
}];

[queue1 addOperation:op];

// 直接添加操作代码
[queue0 addOperationWithBlock:^{
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];
    NSLog(@"任务2: %@", [NSThread currentThread]);
}];

NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

[queue addOperationWithBlock:^{
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];
    NSLog(@"任务1: %@", [NSThread currentThread]);

    // 回到主线程
    [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
        [NSThread sleepForTimeInterval:2];
        NSLog(@"任务2: %@", [NSThread currentThread]);
    }];
}];

打印结果:

任务1: <NSThread: 0x6000004a8cc0>{number = 7, name = (null)}
任务2: <NSThread: 0x6000004ec1c0>{number = 1, name = main}

NSOperation操作依赖

NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];

NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];
    NSLog(@"任务1: %@", [NSThread currentThread]);
}];
NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];
    NSLog(@"任务2: %@", [NSThread currentThread]);
}];

// 添加依赖
// 让op2 依赖于 op1,则先执行op1,在执行op2
[op2 addDependency:op1];

// 添加操作到队列中
[queue addOperation:op1];
[queue addOperation:op2];

打印结果:

任务1: <NSThread: 0x600000b8a900>{number = 6, name = (null)}
任务2: <NSThread: 0x600000b89f40>{number = 8, name = (null)}

完整代码见GitHub->多线程

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