多线程(4)——NSOperation

本篇略长慎看

iOS中实现多线程的第四种方案--NSOperation

NSOperation实例封装了所需要执行的操作和执行操作所需的数据,并且能够以并发或者非并发的方式执行这个操作,配合使用NSOperation和NSOperationQueue也能实现多线程编程

NSOperation和NSOperationQueue实现多线程的具体步骤

  • 先将需要执行的操作封装到一个NSOperation对象中
  • 然后将NSOperation对象添加到NSOperationQueue中
  • 系统会自动将NSOperationQueue中的NSOperation取出来
  • 将取出的NSOperation封装的操作放到一条新线程中执行

NSOperation的基本使用

NSOperation是个抽象类,并不具备封装操作的能力,必须使用它的子类
使用NSOperation子类的3种方法

  • NSInvocationOperation
  • NSBlockOperation
  • 自定义子类继承NSOperation,实现内部相应的方法

第一种:NSInvocationOperation的使用

    // 1.封装任务op1
    NSInvocationOperation *op1 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];

    // 2.要想执行任务必须调用start
    [op1 start];
    
    // 3.封装任务op2
    NSInvocationOperation *op2 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run2) object:nil];
    
    // 4.调用start
    [op2 start];

    // run方法
    - (void)run
    {
      // 打印当前线程
      NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
    }

    // run2方法
    - (void)run2
    {
      // 打印当前线程
      NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
    }

 // 打印结果
2015-09-22 23:44:10.203 NSOperation基本使用[1955:72948] <NSThread: 0x7fbc63c28690>{number = 1, name = main}
2015-09-22 23:44:10.204 NSOperation基本使用[1955:72948] <NSThread: 0x7fbc63c28690>{number = 1, name = main}

从打印结果可知,并没有开启新的线程,都是在主线程中执行

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
  • 只有将NSOperation放到一个NSOperationQueue中,才会异步执行操作

第二种:NSBlockOperation的使用

    // 1. 封装任务
    NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        
         // 打印当前线程
        NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]);
        
    }];
    
    // 2.追加其它任务
    [op1 addExecutionBlock:^{

        // 打印当前线程
        NSLog(@"2---%@", [NSThread currentThread]);
    }];
    [op1 addExecutionBlock:^{
        
        // 打印当前线程
        NSLog(@"3---%@", [NSThread currentThread]);
    }];
    
    // 3.启动任务
    [op1 start];
// 打印结果
2015-09-22 23:41:56.403 NSOperation基本使用[1925:71930] 2---<NSThread: 0x7fa868c01760>{number = 2, name = (null)}
2015-09-22 23:41:56.403 NSOperation基本使用[1925:71931] 3---<NSThread: 0x7fa868e7c7c0>{number = 3, name = (null)}
2015-09-22 23:41:56.403 NSOperation基本使用[1925:71822] 1---<NSThread: 0x7fa868f156b0>{number = 1, name = main}

注意: 在没有队列的情况下, 如果给BlockOperation追加其它任务, 那么其它任务会在子线程中执行,即只要NSBlockOperation封装的操作数 >1,就会异步执行操作

NSOperationQueue的基本使用

  • NSOperationQueue的作用
    • NSOperation可以调用start方法来执行任务,但默认是同步执行的
    • 如果将NSOperation添加到NSOperationQueue(操作队列)中,系统会自动异步执行NSOperation中的操作

第1种:NSInvocationOperation添加到队列
只要是自己创建的队列, 就会在子线程中执行 而且默认就是并发执行 只要将任务添加到队列中, 队列会自动调用start

    // 1.创建队列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];

    // 2.创建任务
    NSInvocationOperation *op1 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(download1) object:nil];
    NSInvocationOperation *op2 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(download2) object:nil];
    
    // 3.添加任务到队列中
    [queue addOperation:op1];
    [queue addOperation:op2];

    // download1方法
    - (void)download1
    {
        // 打印当前线程
        NSLog(@"1 == %@", [NSThread currentThread]);
    }

    // download2方法
    - (void)download2
    {
         // 打印当前线程
        NSLog(@"2 == %@", [NSThread currentThread]);
    }
 // 打印结果
2015-09-23 00:15:41.422 NSOperationQueue基本使用[2193:86087] 1 == <NSThread: 0x7fceb86515e0>{number = 3, name = (null)}
2015-09-23 00:15:41.422 NSOperationQueue基本使用[2193:86086] 2 == <NSThread: 0x7fceb849b400>{number = 2, name = (null)}

第2种:NSBlockOperation添加到队列

    // 1.创建队列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    
    // 2.创建任务op1
    NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

          // 打印当前线程
          NSLog(@"1 == %@", [NSThread currentThread]);
    }];
    
    // 3.创建任务op2
    NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

         // 打印当前线程
        NSLog(@"2 == %@", [NSThread currentThread]);
    }];
    
    // 注意: 如果是使用block来封装任务, 那么有一种更简便的方法(快速添加任务的方法)
    // 只要利用队列调用addOperationWithBlock:方法, 系统内部会自动封装成一个NSBlockOperation然后再添加到队列中
    [queue addOperationWithBlock:^{

        // 打印当前线程
        NSLog(@"3 == %@", [NSThread currentThread]);
    }];
    
    // 4.添加任务到队列
    [queue addOperation:op1];
    [queue addOperation:op2];
// 打印结果
2015-09-23 00:24:41.488 NSOperationQueue基本使用[2258:89475] 2 == <NSThread: 0x7fc4c356b1b0>{number = 3, name = (null)}
2015-09-23 00:24:41.488 NSOperationQueue基本使用[2258:89474] 1 == <NSThread: 0x7fc4c356b230>{number = 4, name = (null)}
2015-09-23 00:24:41.488 NSOperationQueue基本使用[2258:89473] 3 == <NSThread: 0x7fc4c34167d0>{number = 2, name = (null)}

第3种:自定义任务添加到队列

自定义任务

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface HQOperation : NSOperation

@end
#import "HQOperation.h"

@implementation HQOperation

/*
 只要将任务添加到队列中, 那么队列在执行自定义任务的时候
 就会自动调用main方法
 */
- (void)main
{
    NSLog(@"%s, %@", __func__, [NSThread currentThread]);
}

@end

创建并添加到队列

   // 1.创建队列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];

    // 2.创建任务
    // 自定义任务的好处: 提高代码的复用性
    HQOperation *op1 = [[HQOperation alloc] init];
    HQOperation *op2 = [[HQOperation alloc] init];
    
    // 3.添加任务到队列
    [queue addOperation:op1];
    [queue addOperation:op2];

    // 打印结果
    2015-09-23 00:34:24.369 NSOperationQueue基本使用[2369:93788] -[XMGOperation main], <NSThread: 0x7f9db06067e0>{number = 3, name = (null)}
    2015-09-23 00:34:24.369 NSOperationQueue基本使用[2369:93790] -[XMGOperation main], <NSThread: 0x7f9db04247a0>{number = 2, name = (null)}

3种方案小结

  • 自己创建队列: alloc init
  • 会开启新的线程, 并在子线程中执行

GCD中有哪些队列: 并发: 自己创建, 全局 串行: 自己创建, 主队列
NSOperationQueue: 主队列: mainQueue 自己创建: 会在子线程中执行

最大并发数

  • 什么是并发数?
    • 同时执行的任务数
    • 比如,同时开3个线程执行3个任务,并发数就是3
// 最大并发数的相关方法
- (NSInteger)maxConcurrentOperationCount;
- (void)setMaxConcurrentOperationCount:(NSInteger)count;

如何控制并行和串行 maxConcurrentOperationCount = -1 ; 并行(默认就是并行) maxConcurrentOperationCount = 1 ; 串行 maxConcurrentOperationCount = 0 ; 不会执行

队列的暂停和恢复以及取消

  • 暂停
    • 注意点:暂停其实是暂停下一个任务, 而不能暂停当前任务
self.queue.suspended = YES;
  • 恢复
    • 注意点: 恢复之后会继续执行队列中没有被执行的操作
self.queue.suspended = NO;
  • 取消
    • 实现原理: 调用所有操作的cancel方法
    • 注意点: 取消其实是取消下一个任务, 而不能取消当前任务
    • 如果自定义操作中做了很多耗时操作, 官方建议定期检查是否已经取消了
[self.queue cancelAllOperations];

操作依赖

  • 在操作添加到队列之前, 利用操作调用addDependency, 就快要添加依赖
  • 添加依赖之后, 只有所有依赖的任务都执行完毕, 才会执行当前任务
  • 注意点: 不要相互依赖
  • 特点: 跨队列依赖(GCD默认是不支持)
    NSOperation之间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,可以这么写 // 操作B依赖于操作A [operationBaddDependency:operationA];
 // 1.创建队列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    NSOperationQueue *queue2 = [[NSOperationQueue alloc] init];

    // 2.创建5个任务
    NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        
        // 打印当前线程
        NSLog(@"1-------%@", [NSThread currentThread]);
    }];
    
    NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        
        // 打印当前线程
        NSLog(@"2-------%@", [NSThread currentThread]);
    }];
    
    NSBlockOperation *op3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        
        // 打印当前线程
        NSLog(@"3-------%@", [NSThread currentThread]);
    }];
    
    NSBlockOperation *op4 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        
        // 打印当前线程
        NSLog(@"4-------%@", [NSThread currentThread]);
        
        // 执行任务
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            NSLog(@"%i", i);
        }
    }];
    
    NSBlockOperation *op5 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        
        // 打印当前线程
        NSLog(@"5-------%@", [NSThread currentThread]);
    }];
    
    
    // 3.添加依赖
    [op1 addDependency:op2];
    [op1 addDependency:op3];
    [op1 addDependency:op4];
    [op1 addDependency:op5];

    
    // 4.监听op4什么时候执行完毕
    op4.completionBlock = ^{
        NSLog(@"op4中所有的操作都执行完毕了");
    };
    
    // 5.添加任务到队列
    [queue addOperation:op1];
    [queue addOperation:op2];
    [queue2 addOperation:op3];
    [queue2 addOperation:op4];
    [queue addOperation:op5];
2015-09-23 01:08:56.270 NSOpreatinoQueue的其它常用方法[2675:107479] 3-------<NSThread: 0x7fc842d151f0>{number = 2, name = (null)}
2015-09-23 01:08:56.270 NSOpreatinoQueue的其它常用方法[2675:107480] 2-------<NSThread: 0x7fc842ea0840>{number = 5, name = (null)}
2015-09-23 01:08:56.270 NSOpreatinoQueue的其它常用方法[2675:107478] 5-------<NSThread: 0x7fc842f197c0>{number = 4, name = (null)}
2015-09-23 01:08:56.270 NSOpreatinoQueue的其它常用方法[2675:107477] 4-------<NSThread: 0x7fc842d15f20>{number = 3, name = (null)}
2015-09-23 01:08:56.271 NSOpreatinoQueue的其它常用方法[2675:107477] 0
2015-09-23 01:08:56.272 NSOpreatinoQueue的其它常用方法[2675:107477] 1
2015-09-23 01:08:56.272 NSOpreatinoQueue的其它常用方法[2675:107477] 2
2015-09-23 01:08:56.272 NSOpreatinoQueue的其它常用方法[2675:107477] 3
2015-09-23 01:08:56.272 NSOpreatinoQueue的其它常用方法[2675:107477] 4
2015-09-23 01:08:56.272 NSOpreatinoQueue的其它常用方法[2675:107478] op4中所有的操作都执行完毕了
2015-09-23 01:08:56.273 NSOpreatinoQueue的其它常用方法[2675:107478] 1-------<NSThread: 0x7fc842f197c0>{number = 4, name = (null)}

只有执行完其它4个任务和for循环之后才会执行op1任务

操作的监听

可以监听一个操作的执行完毕

- (void(^)(void))completionBlock;
- (void)setCompletionBlock:(void(^)(void))block;
  • 只需要利用操作调用completionBlock即可
  • 只要任务执行完毕, 就会回调completionBlock

线程间的通信

  • 将任务添加到自己创建的队列中
  • 再利用mainQueue回到主队列

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