iOS 多线程系列 -- 基础概述
iOS 多线程系列 -- pthread
iOS 多线程系列 -- NSThread
iOS 多线程系列 -- GCD全解一(基础)
iOS 多线程系列 -- GCD全解二(常用方法)
iOS 多线程系列 -- GCD全解三(进阶)
iOS 多线程系列 -- NSOperation
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上一篇我们介绍过GCD,这一篇我们学习一下iOS另一种多线程技术--NSOperation技术.
NSOperation也是苹果提供给我们的一套多线程解决方案。实际上它也是基于GCD的一层OC封装，在拥有GCD很多优点的同时,比GCD拥有更强的可控性和代码可读性.和GCD
一样,NSOperation一样不需要我们管理线程的创建销毁等事情,系统会自动根据CPU负载情况,创建合适的线程去执行任务;但同时, NSOperation提供了更多GCD不提供的控制线程属性,例如我们可以控制最大并发数量、取消队列中还没有执行的任务(注意是还没有执行的任务)等
NSOperation
1.基础知识
1.1 认识NSOperation类
- NSOperation除了代表iOS多线程的一种技术，还是这个技术中的一个重要类。
- NSOperation本身是抽象基类，不能直接使用，但是他封装了需要执行的操作和执行操作所需的数据方法等。在NSOperation基础上，系统提供了两个子类NSBlockOperation和NSInvocationOperation供我们具体使用，当然，我们也可以自己封装自定义的NSOperation。
1.2 NSOperation的常用方法、属性介绍
- setCompletionBlock 监听NSOperation的完成，调用NSOperation的setCompletionBlock方法来设置操作完成后想做的事情
- completionBlock 会在后台线程执行，不会再主线程执行，所以如果需要更新UI，需要注意线程
- completionBlock 不能接受参数，没有返回值，因此在使用的时候，会有很多限制
- cancel NSOperation实例调用cancel方法，取消operation执行，但并不是绝对取消任务，如果operation加入到Queue中或者operation已经start了，则无法取消成功。同时还会设置isCancelled属性为YES，这个属性在自定义NSOperation的时候很重要
1）- (id)init;//NSOperation实例初始化方法，用于创建一个NSOperation实例。
2）- (void)start;//该方法是operation的起点，如果需要创建并发operation必须，覆盖start方法。同时调用start方法，会默认做各种验证。
3）- (BOOL)isCancelled;//该property，是用于标示某个operation是否cancel。对于多线程来说需要不断检测这个值。
4）- (void)cancel;//调用cancel方法会取消一个operation，但是如果operation加入到Queue中或者operation已经start了，则无法取消成功，调用cancel也不一定立即执行cancel操作，需要等待时间周期。
5）- (BOOL)isExecuting;//判定operation是否正在执行。
6）- (BOOL)isFinished;//判定operation是否完成，cancel掉某个operation，也会将该operation的该字段设置成为YES。
7）- (BOOL)isConcurrent;//判定该线程是否是并发线程，即调用该operation的start方法的线程是否与operation所在线程相同。
8）- (BOOL)isReady;//在start方法开始之前，需要确定operation是否ready，默认为YES，如果该operation没有ready，则不会start。
9）- (void)addDependency:(NSOperation *)op;//该方法用于配置operation之间的依赖关系，涉及执行顺序稍后会介绍。如果不是手动调用start去执行operation，一定要在将其加入到Queue之前做好依赖，因为一旦加入到Queue中，其也许很快会执行，依赖关系将不会起作用。
10）- (void)removeDependency:(NSOperation *)op;//相对应add，其为移除两个operation之间的依赖关系。
11）- (NSArray *)dependencies;//获取operation的依赖关系的数组。
12）- (NSOperationQueuePriority)queuePriority;//如果将operation加入到Queue中，设定其在Queue中的优先级，优先级高的先执行的概率大，但并不代表一定会先执行，执行顺序稍后介绍。
13）- (void)setQueuePriority:(NSOperationQueuePriority)p;//setter方法。
14）- (void (^)(void))completionBlock NS_AVAILABLE(10_6, 4_0);//在operation完成之后会调用completionBlock，你可以自定义执行行为。
15）- (void)waitUntilFinished NS_AVAILABLE(10_6, 4_0);//设定是否等待operation执行结束，如果为YES，该线程会一直等待operation执行结束，才会执行接下来的代码。
16）- (double)threadPriority NS_AVAILABLE(10_6, 4_0);//设定operation的线程优先级，涉及执行顺序稍后介绍。线程优先级默认为0.5，最低为0，最大为1.即使设定了线程优先级，也只能保证其在main方法范围内有效，operation的其他代码仍然执行在默认线程。
2.两个系统提供的NSOperation子类
2.1 NSBlockOperation
能够并发地执行一个或多个block对象，所有相关的block都执行完之后,操作才算完成
-
创建NSBlockOperation对象
+ (id)blockOperationWithBlock:(void (^)(void))block; -
通过addExecutionBlock:方法添加更多的操作
- (void)addExecutionBlock:(void (^)(void))block; -
注意：
- 调用start方法，默认会在调用start的线程中执行任务，但是只要NSBlockOperation封装的操作数大于1，调用start方法执行任务,就会异步执行操作；可以在下面示例代码中验证这一点
示例代码：
NSBlockOperation *op = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ // 在主线程
NSLog(@"下载1------%@", [NSThread currentThread]);
}];
[op addExecutionBlock:^{ // 添加额外的任务(在子线程执行)
NSLog(@"下载2------%@", [NSThread currentThread]);
}];
[op start];//开始执行任务
- 示例代码打印结果：
2017-07-04 20:01:09.586 Test - 多线程[20794:4540810] 下载1------<NSThread: 0x60000007fb80>{number = 1, name = main}
2017-07-04 20:01:09.586 Test - 多线程[20794:4540931] 下载2------<NSThread: 0x608000269e00>{number = 3, name = (null)}
2.2 NSInvocationOperation
- 基于一个对象和selector来创建操作。如果你已经有现有的方法来执行需要的任务,就可以使用这个类
- 创建NSInvocationOperation对象
NSInvocationOperation *invo=[[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
- 线程启动的两种方法（start和NSOperationQueue）：
-
调用start方法开始执行操作
- (void)start; 一旦执行操作，就会调用target的sel方法//可以调用这个方法启动执行任务，但是这样的方法不会启动新的线程，只会在当前线程执行 [invo start];
-
- 注意
- 默认情况下，调用了start方法后并不会开一条新线程去执行操作，而是在当前线程同步执行操作
3.进阶 -- 自定义operation
如果NSInvocationOperation和NSBlockOperation对象不能满足需求, 你可以直接继承NSOperation, 并添加任何你想要的行为。
NOTE 需要自己创建自动释放池（因为如果是异步操作，子线程运行循环默认不工作，不会主动创建自动释放池），但是在查看最新的苹果官方文档时发现，里面指出 “This method will automatically execute within an autorelease pool provided by NSOperation, so you do not need to create your own autorelease pool block in your implementation” 也就是说不需要我们创建autorelease pool。
- 优点：提供了更加灵活可控的处理方式，如：
- 我们在自定义任务的时候，可以非常方便的在需要的地方监听NSOperation的isCanceled属性并作出我们需要的处理。
3.1 创建非并发的NSOperation
- 只需要重载-(void)main这个方法，在这个方法里面执行主任务
- 在重载main方法里面，添加自动释放池，因为子线程运行循环默认不工作，不会主动创建自动释放池
- 定期监听operation的isCanceled属性并正确的响应cancel操作即可.下面列举一般在什么地方添加监听：
- 在开始执行前判断isCancelled，如果为YES直接return中断任务
- 执行任何实际的工作之前
- 在循环的每次迭代过程中,如果每个迭代相对较长可能需要调用多次
- 代码中相对比较容易中止操作的任何地方
- 示例代码如下：
//捕获异常
@try {
//在这里我们要创建自己的释放池，因为子线程运行循环默认不工作，不会主动创建自动释放池
@autoreleasepool {
if (self.isCancelled)
{
NSLog(@"0000self.isCancelled = yes , return");
return;
}
for (NSInteger i = 0; i<100; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:0.1];
NSString *string = [NSString stringWithFormat:@"XLOperation1 %zd",i];
NSLog(@"XLOperation1 -%zd -- isCanceled = %zd-- executing=%zd -- isFinished = %zd -- %@", i, self.isCancelled,self.executing,self.isFinished,[NSThread currentThread]);
}
}
}
@catch (NSException *exception) {
}
3.2 并发的NSOperation
- 如果需要创建一个并发的Operation，并手动执行，则需要重写main，start，isCancelled，isReady，isConcurrent，isFinished，isExcluting等方法，并维护每个property的KVO，同时确保每个property的原子性，详细使用示例可以去看SDWebImage中的SDWebImageDownloaderOperation使用
- 使用步骤：
- start: 所有并行的 Operations 都必须重写这个方法，然后在你想要执行的线程中手动调用这个方法。注意：任何时候都不能调用父类的start方法。
- main: 在start方法中调用，但是注意要定义独立的自动释放池与别的线程区分开。
- isExecuting: 是否执行中，需要实现KVO通知机制。
- isFinished: 是否已完成，需要实现KVO通知机制。
- isConcurrent: 该方法现在已经由isAsynchronous方法代替，并且 NSOperationQueue 也已经忽略这个方法的值。
- isAsynchronous: 该方法默认返回 NO ，表示非并发执行。并发执行需要自定义并且返回 YES。后面会根据这个返回值来决定是否并发。
