iOS多线程之NSoperation

iOS多线程之NSoperation

目前在 iOS 和 OS X 中有两套先进的同步 API 可供我们使用:NSOperation 和 GCD 。其中 GCD 是基于 C 的底层的 API ,而 NSOperation 则是 GCD 实现的 Objective-C API。 虽然 NSOperation 是基于 GCD 实现的, 但是并不意味着它是一个 GCD 的“dumbed-down” 版本, 相反,我们可以用NSOperation 轻易的实现一些 GCD 要写大量代码的事情。
NSOperation是一个抽象的基类,表示一个独立的计算单元,可以为子类提供有用且线程安全的建立状态,优先级,依赖和取消等操作。系统已经给我们封装了NSBlockOperation和NSInvocationOperation这两个实体类。使用起来也非常简单,不过我们更多的使用是自己继承并定制自己的操作。

状态

NSOperation提供了ready cancelled executing finished这几个状态变化,我们的开发也是必须处理自己关心的其中的状态。这些状态都是基于keypath的KVO通知决定,所以在你手动改变自己关心的状态时,请别忘了手动发送通知。这里面每个属性都是相互独立的,同时只可能有一个状态是YES。finished这个状态在操作完成后请及时设置为YES,因为NSOperationQueue所管理的队列中,只有isFinished为YES时才将其移除队列,这点在内存管理和避免死锁很关键。

依赖

NSOperation中我们可以为操作分解为若干个小的任务,通过添加他们之间的依赖关系进行操作,这点在设计上是很有意义的。比如我们最常用的图片异步加载,第一步我们是去通过网络进行加载,第二步我们可能需要对图片进行下处理(调整大小或者压缩保存)。我们可以直接调用- (void)addDependency:(NSOperation*)op;
这点我们必须要注意的是不能添加相互依赖,像A依赖B,B依赖A,这样会导致死锁!还有一点必须要注意的时候,在每个操作完成时,请将isFinished设置为YES,不然后续的操作是不会开始执行的。

执行

执行一个operation有两种方法,第一种是自己手动的调用start这个方法,这种方法调用会在当前调用的线程进行同步执行,所以在主线程里面自己一定要小心的调用,不然就会把主线程给卡死。
第二种是将operation添加到operationQueue中去,这个也是我们用得最多的也是提倡的方法。NSOperationQueue会在我们添加进去operation的时候尽快进行执行。当然如果NSOperationQueue的maxConcurrentOperationCount如果设置为1的话,进相当于FIFO了。

取消

NSOperation允许我们调用-(void)cancel取消一个操作的执行。当然,这个操作并不是我们所想象的取消。这个取消的步骤是这样的,如果这个操作在队列中没有执行,那么这个时候取消并将状态finished设置为YES,那么这个时候的取消就是直接取消了。如果这个操作已经在执行了,那么我们只能等其操作完成。当我们调用cancel方法的时候,他只是将isCancelled设置为YES。所以,在我们的操作中,我们应该在每个操作开始前,或者在每个有意义的实际操作完成后,先检查下这个属性是不是已经设置为YES。如果是YES,则后面操作都可以不用在执行了。

completionBlock

iOS4后添加了这个block,在这个操作完成时,将会调用这个block一次,这样也非常方便的让我们对view进行更新或者添加自己的业务逻辑代码。

优先级

operationQueue有maxConcurrentOperationCount设置,当队列中operation很多时而你想让后续的操作提前被执行的时候,你可以为你的operation设置优先级。
NSOperationQueuePriorityVeryLow = -8L,
NSOperationQueuePriorityLow = -4L,
NSOperationQueuePriorityNormal = 0,
NSOperationQueuePriorityHigh = 4,
NSOperationQueuePriorityVeryHigh = 8

使用
  • 通过SDK自带的NSBlockOperation和NSInvocationOperation。
  • 自定义NSOperation的子类。
NSBlockOperation和NSInvocationOperation

其实除非必要,简单的工作完全可以使用官方提供的NSOperation两个NSInvocationOperation和NSBlockOperation来实现。
NSInvocationOperation:
NSInvocationOperation* theOp = [[NSInvocationOperation alloc]
initWithTarget:self
selector:@selector(myTaskMethod:)
object:data];
NSBlockOperation:
NSBlockOperation* theOp = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock: ^{
NSLog(@"Beginning operation.\n");
// Do some work.
}];

自定义NSOperation 的子类

对于非并发的工作,只需要实现NSOperation子类的main方法。
-(void)main
{
@try
{
// 处理工作任务
}
@catch(...)
{
// 处理异常,但是不能再重新抛出异常
}
}
由于NSOperation的工作是可以取消Cancel的,那么你在main方法处理工作时就需要不断轮询[self isCancelled]确认当前的工作是否被取消了。
如果要支持并发工作,那么NSOperation子类需要至少override这四个方法:

  • start
  • isConcurrent
  • isExecuting
  • isFinished
    注意你的实现要发出合适的KVO通知,因为如果你的NSOperation实现需要用到工作依赖从属特性,而你的实现里没有发出合适的“isFinished”KVO通知,依赖你的NSOperation就无法正常执行。NSOperation支持KVO的属性有:
    • isCancelled
    • isConcurrent
    • isExecuting
    • isFinished
    • isReady
    • dependencies
    • queuePriority
    • completionBlock

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