《Effective Objective-C 2.0》 阅读笔记 5

43. 掌握GCD及队列的使用时机

解决多线程与任务管理问题,除了GCD,还有NSOperationQueue 技术,即操作队列。操作队列在GCD之前就有,GCD就是基于其中的某些设计原理构建的,而且从iOS4开始,操作队列在底层使用GCD实现的。

GCD是纯C的API, 而操作队列是OC的对象。GCD的任务用块来表示,操作队列的任务是相对重量级的OC对象。

有时候GCD不一定比操作队列更合适。使用NSOperation以及NSOperationQueue的好处有:

  1. 取消操作。操作队列可以在运行任务之前在某个NSOperation对象上调用cancel方法。不过已经启动的任务无法取消。而GCD就无法取消任务。
  2. 指定操作间的依赖关系。使特定的操作必须在另外一个操作顺利执行完毕后才可以执行。貌似GCD也可以做到这一点!
  3. 可以键值观测来监控NSOperation对象属性,比如isCancelled 或者isFinished属性来判断任务状态,这比GCD更为精细。
  4. 指定操作优先级。这里的优先级的粒度是操作对象,而GCD的优先级粒度是队列。
  5. 重用NSOperation对象。可以自定义NSOperation的子类,实现自己的方法,还可以复用这些类。

44. 使用Dispatch Group机制,根据系统资源状况来执行任务

dispatch group能够把任务分组,调用者可以把将要并发执行的多个任务合为一组,等待这组任务执行完毕,也可以在提供回调函数之后继续执行。这组任务执行完成后,调用者会得到通知。

创建:

dispatch_group_t dispatch_group_create();

任务分组有两个办法:

1:

void dispatch_group_async(dispatch_group_t group, dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

2:

void dispatch_group_enter(dispatch_group_t group);
void dispatch_group_leave(dispatch_group_t group);

还可以使用下面方法等待dispatch group执行完毕:

long dispatch_group_wait(dispatch_group_t group, dispatch_time_t timeout);

timeout可以取常量DISPATCH_TIME_FOREVER。

如果当前线程不想被阻塞,又想在任务组执行完成后收到通知,可以使用下面方法传入一个Block:

void dispatch_group_notify(dispatch_group_t group, dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block)

45. 使用dispatch_once来执行只需要运行一次的线程安全代码

如果没有GCD,我们写单例可能会这样:

+ (id)sharedInstance {
    static EOCClass *instance = nil;
    @synchronized(self) {
        if (!instance) {
            instance = [[self alloc] init];
        }
    }
    return instance;
}

第41条说到这样用同步锁有时候会有问题,也不能保证绝对的线程安全。

GCD提供了更简单更安全的方法:

+ (id)sharedInstance {
    static EOCClass *instance = nil;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        instance = [[self alloc] init];
    });
    return instance;
}

为了保证方法执行一次,每次调用时都要使用完全相同的标记,所以标记要使用static。

这种方法是绝对线程安全的,而且更高效,它没有使用重量级的同步机制,而是用“原子访问”来查询标志,判断对应的代码原来是否执行过。

46. 不要使用dispatch_get_current_queue

这个方法返回当前正在执行代码的队列,但是iOS6.0之后就放弃了此函数。

47. 熟悉系统框架

iOS上用到的一套系统框架称为Cocoa Touch,里面集成了一批常用的框架。

主要的是Foundation框架,像NSObject、NSArray等类都在其中。与其相伴的还有个框架叫做CoreFoundation,其提供C语言的API。无缝桥接(free bridging)技术可以把CoreFoundation中的C语言数据结构与Foundation中的OC 对象相互之间平滑转换。

OC中经常使用C语言级别的API,这样可以绕过OC的运行期系统,提升执行速度。

48.多用块枚举,少用for循环

Objective-C 1.0 使用NSEnumerator遍历。NSEnumerator是个抽象基类,只定义了两个方法:

- (NSArray *)allObjects;
- (id)nextObject;

nextObject返回枚举里下一个对象,每次调用这个方法时,内部迭代器更新,使其下次调用方法时能返回下个对象,等到全部对象都已经返回后,再调用就会返回nil。例如遍历数组:

NSEnumerator *enumerator = [anArray objectEnumerator];
id object;
while((object = [enumerator nextObject]) != nil) {
    //do something with object
}

这种写法通用所有的collection类,而且还有反向枚举器。

Objective-C 2.0 引入了快速遍历功能,即for...in...。

当前Objective-C中最新引入的事基于块遍历。如NSArray提供的方法:

- (void)enumerateObjectsUsingBlock:(void (^) (id object, NSUInteger idx, BOOL *stop)) block

其中,Block的第三个参数stop还可以终止遍历操作,只要*stop = YES。

另外,还可以加入选项掩码:

- (void)enumerateObjectsWithOptions:(NSEnumerationOptions)options 
                         usingBlock:(void(^)(id obj, NSUInteger idx, BOOL *stop))block

所以,使用块枚举法具有其他遍历方式的优势,还能提供下标、键、值等,而且还有选项开启并发迭代功能。

49. 对自定义其内存管理语义的collection使用无缝桥接

第47条也提到过无缝桥接技术,可以在定义于Foundation框架中的OC类和定义于CoreFoundation框架中的C数据结构之间相互转换。如NSArray与CFArray。看一个例子:

NSArray *anArray = @[@1,@2,@3,@4];
CFArrayRef aCFArray = (__bridge CFArrayRef)anNSArray;

有三种桥式转换:

  1. __bridge

CF和OC对象转化时只涉及对象类型不涉及对象所有权的转化, 即ARC仍然具备这个OC对象的所有权,那上面代码的CF对象就不需要CFRelease。

  1. __bridge_retained

常用在将OC对象转化成CF对象,且OC对象的所有权也交给CF对象来管理,即OC对象转化成CF对象时,涉及到对象类型和对象所有权的转化,作用同CFBridgingRetain()。如果上面代码使用这个,就需要在使用完数组之后CFRelease(aCFArray)。

  1. __bridge_transfer

与__bridge_retained相反,常用在CF对象转化成OC对象时,将CF对象的所有权交给OC对象,此时ARC就能自动管理该内存,作用同CFBridgingRelease()。

50.构建缓存时选用NSCache而非NSDictionary

NSCache是Foundation框架专门为缓存任务设计的。其优势在于当系统资源要耗尽时,它可以自动删减缓存,而且会使用LRU方式,使用字典就需要自己写这一套复杂的逻辑了。另外,NSCache是线程安全的,而字典不是。

开发者可以操控缓存删减内容的时机,两个与系统资源相关的尺度可供调整,其一是缓存中的对象总数,其二是所有对象的总开销。对象加入缓存时,可以指定开销值。 当对象总数或者开销超过上限时,缓存就可能会删减其中的对象。当然如果计算这个开销值的过程比较复杂,就不适用了。

NSPurgeableData与NSCache搭配起来使用,可以实现自动清除数据。即当NSPurgeabeData对象占用的内存为系统所丢弃时,对象自身也会从缓存中删除。

51.精简initialize和load 的实现方法

OC的类初始化操作可以有initialize和load两种方法。

+ (void)load

对于加入运行期系统中的每个类以及分类来说,必定会调用这个方法而且仅调用一次。

执行load方法时,运行期系统处于“脆弱状态”,因为如果类依赖其他类,但是那个类还没有执行完load。但是往往各个类的载入顺序无法判断。

注意:

  1. 如果分类和所属的类都定义了这个方法,则先调用类里面的,再调用分类里的。
  1. load方法不像普通方法那样遵从继承规则,如果类本身没有实现load方法,那不管其超类是否实现了此方法,系统都不会调用。
  2. 执行子类load方法之前,必定先执行所有超类的load方法。

load方法一定要精简,千万不要做繁杂的操作,更不能等待锁。实际上,除了调试时判断分类是否已经正确载入系统,其他情况下都不应该实现它。

+ (void)initialize

每个类在程序首次使用该类之前调用该方法且仅调用一次。它是运行期系统调用的,不应该代码直接调用。
它与load相似,但区别在:

  1. 它是惰性调用的,只有程序使用到相关类时,才会调用。而应用程序必须阻塞并等待所有类的load执行完。
  2. 在运行期系统执行它时,是出于正常状态的,此时系统是完整的。
  3. 运行期系统能确保initialize方法一定会在线程安全环境中执行,即只有执行initialize的那个线程可以操作类或实例,其他线程都要阻塞等此方法执行完。
  4. 它跟普通方法一样遵从继承规则,如果本类没有实现,可以调用超类的方法。

同样,initialize方法也要精简,最好只用来设置内部数据,不要调用其他方法尤其是其他类的方法。

52.别忘记NSTimer会保留其目标对象

例如下面方法创建计时器:

+ (NSTimer *)scheduleTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)seconds
                    target:(id)target selector:(SEL)sel 
                    userInfo:(id)userInfo repeats:(BOOL)repeats

计时器会保留target对象,等计时器失效时再释放此对象。一次性的计时器在执行完任务后会失效,但若是重复执行模式,那么就要开发者自己调用invalidate方法使计时器失效。这就有可能引入一个保留环问题。
假如计时器作为对象的一个实例变量,计时器的目标对象又是self,那么就会相互持有,除非调用了invalidate方法,但是这是不保证一定被执行到的。
解决这个问题可以扩展一个NSTimer的分类,传递一个block, 把target封装到NSTimer类对象自身。

新年快乐

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