NSOperation

转载自:NSOperation

我们都知道,让程序瞬间加载并且快速响应的秘诀在于后台异步执行。

现在的OC开发者一般有两个选择,分别是Grand Central Dispatch或者NSOperation
。现在GCD已经逐渐发展成为主流了。不过,我们今天要谈的后者,一个面向对象的解决办法。

NSOperation表示了一个独立的计算单元。作为一个抽象类,它给了它的子类一个十分有用而且线程安全的方式来建立状态、优先级、依赖性和取消等的模型。或者,你不是很喜欢再自己继承NSOperation的话,框架还提供了NSBlockOperation,这是一个继承自NSOperation且封装了block的实体类。

很多执行任务的案例都很好的运用了NSOperation,包括网络请求,图像压缩,自然语言处理或者其他很多需要返回处理后数据的、可重复的、结构化的、相对长时间运行的任务。

但是仅仅把计算封装进一个对象而不做其他处理显然没有多大的用处,我们还需要NSOperationQueue来大显身手。

NSOperationQueue控制着这些并行操作的执行,它扮演着优先级队列的角色,让它管理的高优先级操作(NSOperation -queuePriority)能优先于低优先级的操作运行的情况下,使它的管理操作能基本遵循先进先出的原则执行。此外,在你设置了能并行运行的操作的最大值(maxConcurrentOperationCount)之后,NSOperationQueue还能并行执行操作。

让一个NSOperation操作开始,你可以直接调用-start,或者将它添加到NSOperationQueue中,添加之后,它会在队列排到它以后自动执行。

现在让我们通过怎样使用和怎样通过继承实现功能来看看NSOperation稍微复杂的部分。

状态

NSOperation包含了一个十分优雅的状态机来描述每一个操作的执行。

isReady → isExecuting → isFinished

为了替代不那么清晰的state属性,状态直接由上面那些keyPath的KVO通知决定,也就是说,当一个操作在准备好被执行的时候,它发送了一个KVO通知给isReady的keypath,让这个keypath和对应的属性isReady在访问的时候返回YES。

每一个属性对于其他的属性必须是互相独立不同的,也就是同时只可能有一个属性返回YES,从而才能维护一个连续的状态:- isReady: 返回 YES 表示操作已经准备好被执行, 如果返回NO则说明还有其他先前的相关步骤没有完成。 - isExecuting: 返回YES表示操作正在执行,反之则没在执行。 - isFinished : 返回YES表示操作执行成功或者被取消了,NSOperationQueue只有当它管理的所有操作的isFinished属性全标为YES以后操作才停止出列,也就是队列停止运行,所以正确实现这个方法对于避免死锁很关键

取消

早些取消那些没必要的操作是十分有用的。取消的原因可能包括用户的明确操作或者某个相关的操作失败。

与之前的执行状态类似,当NSOperation的-cancle状态调用的时候会通过KVO通知isCancelled的keypath来修改isCancelled属性的返回值,NSOperation需要尽快地清理一些内部细节,而后到达一个合适的最终状态。特别的,这个时候isCancelled和isFinished的值将是YES,而isExecuting的值则为NO。

有一件肯定需要注意的事情就是关于单词“cancel”的拼法特性,尽管各类英语的习惯不尽相同,但是对于NSOperation来说:-cancel:方法调用里只需要一个L(东西)- isCancelled:属性里需要两个L(形同词)。

优先级

不可能所有的操作都是一样重要,通过以下的顺序设置queuePriority属性可以加快或者推迟操作的执行:

  • NSOperationQueuePriorityVeryHigh
  • NSOperationQueuePriorityHigh
  • NSOperationQueuePriorityNormal
  • NSOperationQueuePriorityLow
  • NSOperationQueuePriorityVeryLow

此外,有些操作还可以指定threadPriority的值,它的取值返回可以从0.0到1.0,1.0代表最高的优先级。鉴于queuePriority属性决定了操作执行的顺序,threadPriority则指定了当前操作开始执行以后的CPU计算能力的分配,如果你不知道这是什么,好吧,你可能根本没必要知道这是什么。

依赖性

根据你应用的复杂度不同,将大任务再分成一系列子任务一般都是很有意义的,而你能通过NSOperation的依赖性实现。

比如说,对于服务器下载并压缩一张图片的整个过程 ,你可能会将这个整个过程分为两个操作(可能你还会用到这个网络子过程再去下载另一张图片,然后用压缩子过程去压缩磁盘上的图片)。显然图片需要等到下载完成之后才能被调整尺寸,所以我们定义网络子操作的依赖,通过代码来说就是:

[resizingOperation addDependency:networkingOperation];
[operationQueue addOperation:networkingOperation];
[operationQueue addOperation:resizingOperation];

除非一个操作的依赖的isFininished返回YES,不然这个操作不会开始。时时牢记将所有的依赖关系添加到操作队列很重要,不然会像走路遇到一条大沟,就走不过去了幺。

此外,确保不要意外地创建依赖循环,像A依赖B,B又依赖A,这也会导致悲剧的死锁。

completionBlock

有一个在iOS 4和Snow Leopard新加入的十分有用的功能就是completionBlock属性。

每当一个NSOperation执行完毕,它就会调用它的completionBlock属性一次,这提供了一个非常好的方式让你能在视图控制器(ViewController)里或者模型(Model)里加入自己更多的自己的逻辑代码。比如说,你可以在一个网络请求操作的completionBlock来处理操作执行完以后从服务器下载下来的数据。


对于现在OC程序员必须掌握的工具中,NSOperation依然是最基本的一个。尽管GCD对于内嵌异步操作十分理想,NSOperation依旧提供更复杂、面向对象的计算模型,它对于涉及到各种类型数据、需要重复处理任务又是更加理想的。在你的下一个项目里使用它吧,让它及带给用户欢乐,你自己也会很开心的。

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