iOS——多线程NSOperation

NSOperation是苹果提供给我们的一套多线程解决方案。实际上它是在ios4后基于GCD开发的,但是比GCD拥有更强的可控性和代码可读性,并且可以加入操作依赖。

NSOperation实质是封装了需要并发运行的代码,一些主要接口和NSThread基本相同,可以看做没有线程运行能力的thread类的抽象。

一、多线程NSOperation简介

NSOperation的作⽤: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:

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

2.NSOperation的子类

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⼦类的方式有3种:
(1)NSInvocationOperation
(2)NSBlockOperation
(3)自定义子类继承NSOperation,实现内部相应的⽅法

1.NSInvocationOperation子类
创建对象和执行操作:

  NSInvocationOperation *invocationOperation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(loadImageSource:) object:imgUrl];
  [invocationOperation start];//直接会在当前线程执行,start调用之后会直接执行loadImageSource:方法

操作对象默认在主线程中执行,只有添加到队列中才会开启新的线程。即默认情况下,如果操作没有放到队列中queue中,都是同步执行。只有将NSOperation放到一个NSOperationQueue中,才会异步执行操作

NSInvocationOperation *invocationOperation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(loadImageSource:) object:imgUrl];
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
[queue addOperation:invocationOperation];

2.NSBlockOperation子类
创建对象和执行操作:

 NSBlockOperation *blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    [self loadImageSource:imgUrl];
}];
//开启执行操作
[blockOperation start];

NSBlockOperation *blockOperation1 = [[NSBlockOperation alloc] init];
[blockOperation1 addExecutionBlock:^{
    [self loadImageSource:imgUrl];
}];
[blockOperation1 addExecutionBlock:^{
    NSLog(@"NSBlockOperation1------%@",[NSThread currentThread]);
}];
 //开启执行操作
[blockOperation1  start];

操作对象默认在主线程中执行,只有添加到队列中才会开启新的线程。即默认情况下,如果操作没有放到队列中queue中,都是同步执行。只有将NSOperation放到一个NSOperationQueue中,才会异步执行操作

NSBlockOperation *blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    [self loadImageSource:imgUrl];
}];

NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
[queue addOperation:blockOperation];

3.NSOperationQueue

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
添加操作到NSOperationQueue中,自动执行操作,自动开启线程
添加方法有三个:
- (void)addOperation:(NSOperation *)op;
- (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block;
// waitUntilFinished NO 异步 YES 同步
- (void)addOperations:(NSArray<NSOperation *> *)ops waitUntilFinished:(BOOL)wait;

二、NSOperationQueue的其他属性

一、并发数
(1)并发数:同时执⾏行的任务数.比如,同时开3个线程执行3个任务,并发数就是3
(2)最大并发数:同一时间最多只能执行的任务的个数。并不是线程数

NSOperationQueue * queue=[[NSOperationQueue alloc]init];
queue.maxConcurrentOperationCount = 2;
[queue setMaxConcurrentOperationCount:2];

(3)最⼤大并发数的相关⽅方法
- (NSInteger)maxConcurrentOperationCount;
- (void)setMaxConcurrentOperationCount:(NSInteger)cnt;
说明:如果没有设置最大并发数,那么并发的个数是由系统内存和CPU决定的,可能内存多久开多一点,内存少就开少一点。
注意:num的值并不代表线程的个数,仅仅代表线程的ID。
提示:最大并发数不要乱写(5以内),不要开太多,一般以2~3为宜,因为虽然任务是在子线程进行处理的,但是cpu处理这些过多的子线程可能会影响UI,让UI变卡。

二、队列的取消,暂停和恢复
(1)取消队列的所有操作

 - (void)cancelAllOperations;

提⽰:也可以调用NSOperation的- (void)cancel⽅法取消单个操作
如果队列调用了该方法,就表示所有的任务都被取消了,除了正在执行的任务不会被取消。它们会执行完。

(2)暂停和恢复队列
- (void)setSuspended:(BOOL)b; // YES代表暂停队列,NO代表恢复队列

- (BOOL)isSuspended; //当前状态

queue.suspended = !queue.isSuspended;

暂停任务:未开始的任务和已经开始但还没有执行完的任务(点击暂停后这些会执行完)

如果队列中没有任务了,那就不用suspended属性了,需要做判断

if (queue.operationCount == 0) {
    NSLog(@"队列中的任务已经被清空");
    return;
}

(3)暂停和恢复的适用场合:在tableview界面,开线程下载远程的网络界面,对UI会有影响,使用户体验变差。那么这种情况,就可以设置在用户操作UI(如滚动屏幕)的时候,暂停队列(不是取消队列),停止滚动的时候,恢复队列。

三、操作优先级
(1)设置NSOperation在queue中的优先级,可以改变操作的执⾏优先级
- (NSOperationQueuePriority)queuePriority;
- (void)setQueuePriority:(NSOperationQueuePriority)p;

(2)优先级的取值

NSOperationQueuePriorityVeryLow = -8L,
NSOperationQueuePriorityLow = -4L,
NSOperationQueuePriorityNormal = 0,
NSOperationQueuePriorityHigh = 4,
NSOperationQueuePriorityVeryHigh = 8 

说明:优先级高的任务,调用的几率会更大。

四、操作依赖
(1)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,可以像下面这么写

[operationB addDependency:operationA]; // 操作B依赖于操作

(2)可以在不同queue的NSOperation之间创建依赖关系
注意:不能循环依赖(不能A依赖于B,B又依赖于A)。

(3)注意:必须在添加到队列前,设置依赖关系
任务添加的顺序并不能够决定执行顺序,执行的顺序取决于依赖。使用Operation的目的就是为了让开发人员不再关心线程。

五、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;

三、自定义NSOperation

自定义NSOperation的步骤很简单
重写-(void)main方法,在里面实现想执行的任务

具体的使用可参照
https://github.com/zhangyanxiao/MutiTreadDemo
中的NSOperation部分

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