iOS多线程实现——NSOperation使用详解

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2016.04.15 22:48* 字数 1107

一、介绍

NSOperation是一个抽象类,可以使用系统提供的子类或者自己实现它的子类,来完成多线程。我们平时提到的NSOperation就默认包含了它的子类,具有以下特性:

  • 是OC语言中基于GCD(GCD详解)的面向对象的封装;

  • 使用起来比GCD更加简单(面向对象);

  • 提供了一些用GCD不好实现的功能,比如可以取消在任务处理队列中的任务,添加任务间的依赖关系等等;

  • 苹果推荐使用,使用NSOperation不用关心线程以及线程的生命周期;

  • 可以指定操作之间的依赖关系,是将操作添加到队列。

  • 并发队列,异步执行(多个线程,无序执行)。

NSOperation方便统一管理,适用一些大型的复杂的场合,比如我们常用的网络框架:AFNetworking、SDWebImage等等。

二、NSOperation子类

NSOperation是一个抽象类,实现NSOperation子类的方式有3种:

  1. NSInvocationOperation:较少使用;
  2. NSBlockOperation:最常使用;
  3. 自定义子类继承NSOperation,实现内部相应的方法:很少使用。

我们要做的就是将以上3种操作的任意一种添加到NSOperationQueue来使用。

1 NSInvocationOperation

  • 直接执行操作(同步)
/// 点击屏幕调用,创建一个操作并执行
- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(demo:) object:@"这是一个参数"];
    [operation start];
}
/// 将参数与当前线程打印
- (void)demo:(NSString *)str {
    NSLog(@"%@--%@",str,[NSThread currentThread]);
}

/*************************执行结果****************************/
2015-09-17 15:11:54.030 NSOperationTest[2595:162235] 这是一个参数 <NSThread: 0x7fa759c173a0>{number = 1, name = main}

第3行代码创建初始化了一个NSInvocationOperation对象,并且根据一个对象(self)和selector来创建操作,第4行代码执行操作demo:且传递了一个参数。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。

只有将operation放到一个NSOperationQueue中,才会异步执行操作。

  • 将操作添加到NSOperationQueue执行
/// 点击屏幕调用,创建一个操作并执行
- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    [self invocationTest];
}
/// 将操作添加到队列
- (void)invocationTest {
    // 创建操作队列
    NSOperationQueue *operationQueue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    // 创建操作(最后的object参数是传递给selector方法的参数)
    NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(demo:) object:@"这是一个参数"];
    // 将操作添加到操作队列
    [operationQueue addOperation:operation];
}
/// 将参数与当前线程打印
- (void)demo:(NSString *)str {
    NSLog(@"%@--%@",str,[NSThread currentThread]);
}

/*************************执行结果****************************/
2015-09-17 15:36:23.777 NSOperationTest[2943:182362] 这是一个参数--<NSThread: 0x7ff68af15b00>{number = 2, name = (null)}

根据打印结果,可以看出新开启了一个线程执行操作,且是异步执行的。

2 NSBlockOperation

  • 执行一个操作(同步)
NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^(){
    NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
}];
// 开始执行任务
[operation start];

/*************************执行结果****************************/
2015-09-17 15:47:58.791 NSOperationTest[3015:191317] <NSThread: 0x7fe6abd02b70>{number = 1, name = main}

可以看到这种方法非常简单,有点类似于GCD,它也是同步执行的。

  • 添加多个操作执行(操作异步,整体还是同步)
NSLog(@"------start one--------");
// 初始化一个对象
NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^(){
    sleep(1);
    NSLog(@"1:%@",[NSThread currentThread]);
}];
// 再添加3操作
[operation addExecutionBlock:^() {
    NSLog(@"2:%@", [NSThread currentThread]);
}];
[operation addExecutionBlock:^() {
    NSLog(@"3:%@", [NSThread currentThread]);
}];
[operation addExecutionBlock:^() {
    sleep(3);
    NSLog(@"4:%@", [NSThread currentThread]);
}];
NSLog(@"------start two--------");
// 开始执行任务
[operation start];
NSLog(@"=========the end==========");

/*************************执行结果****************************/
2018-03-19 20:35:14.961863+0800 NSOperationTest[9329:21176421] ------start one--------
2018-03-19 20:35:14.962419+0800 NSOperationTest[9329:21176421] ------start two--------
2018-03-19 20:35:14.962771+0800 NSOperationTest[9329:21176565] 2:<NSThread: 0x6040004642c0>{number = 4, name = (null)}
2018-03-19 20:35:14.962771+0800 NSOperationTest[9329:21176566] 3:<NSThread: 0x600000272140>{number = 3, name = (null)}
2018-03-19 20:35:15.963071+0800 NSOperationTest[9329:21176421] 1:<NSThread: 0x6040000684c0>{number = 1, name = main}
2018-03-19 20:35:17.964043+0800 NSOperationTest[9329:21176568] 4:<NSThread: 0x6040004646c0>{number = 5, name = (null)}
2018-03-19 20:35:17.964471+0800 NSOperationTest[9329:21176421] =========the end==========

当添加多个操作时,开启新的线程,多个操作之间是异步执行的,以加快效率。整体是还是同步执行。

那么问题来了,如果只是一个操作也想开启新的线程怎么办呢?使用NSInvocationOperation添加到队列,其实这种还是使用GCD比较方便

3 自定义NSOperation

自定义NSOperation最主要的就是重载-(void)main这个方法,在这个方法里面添加需要执行的操作。当执行这个操作时,系统会自动调用-(void)main这个方法。

#import "CustomOpertaionTest.h"

@implementation CustomOpertaionTest
- (void)main {
    // 新建一个自动释放池,避免内存泄露
    @autoreleasepool {
        // 执行的代码
        NSLog(@"这是一个测试:%@",[NSThread currentThread]);
    }
}
@end

在主控制器中调用,一共两种:一种同步一种异步

/********************1.直接执行,同步***************/
CustomOpertaionTest *operation = [[CustomOpertaionTest alloc] init];
// 开始执行任务
[operation start];

/*************************执行结果****************************/
2015-09-17 16:24:27.620 NSOperationTest[3368:222036] 这是一个测试:<NSThread: 0x7ff420d28000>{number = 1, name = main}

/*------------------------------------------------------*/

/********************2.添加到队列,异步***************/
NSOperationQueue *operationQueue = [[NSOperationQueue alloc] init];
CustomOpertaionTest *operation = [[CustomOpertaionTest alloc] init];
[operationQueue addOperation:operation];

/*************************执行结果****************************/
2015-09-17 16:27:13.594 NSOperationTest[3401:225178] 这是一个测试:<NSThread: 0x7ff2d0539d70>{number = 2, name = (null)}

三、其它常用方法

  • 取消操作,operation开始执行之后, 默认会一直执行操作直到完成,我们也可以调用cancel方法中途取消操作
[operation cancel];

这里有一个问题,我们自定义的operation,如果支持取消,则应该在重载的main函数中查询用户是否取消了操作,特别是main函数中又循环的时候一定要查询。然后释放资源,退出main函数。

另外开启新线程后注意内存管理,最好在main函数里面的最外层创建自动释放池,保证每一个消息循环都能释放内存

- (void)main {
    // 新建一个自动释放池,避免内存泄露
    @autoreleasepool {
        // 执行的代码
        NSLog(@"这是一个测试:%@",[NSThread currentThread]);
    }
}
  • 如果想在一个NSOperation执行完毕后做一些事情
operation.completionBlock = ^() {
    // 所有操作执行完成后执行
};
  • 设置最大并发数,默认情况最大并发数为6,即同时最多只允许6个线程处于就绪态。
// 最大并发数为3
[operationQueue setMaxConcurrentOperationCount:3];
  • 可以设置依赖来保证执行顺序,⽐如一定要让操作A执行完后,才能执行操作B,可以像下面这么写:
[operationB addDependency:operationA]; 

但是一定要注意不要A依赖B,然后B又依赖A,这样A和B相互依赖造成都不能得到执行。

如果A和B处于不同的操作队列,也是可以设置依赖关系的。

参考:http://www.cnblogs.com/mddblog/p/4816875.html

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