iOS 多线程-NSOperation + NSOperationQueue

本文内容:
如何使用NSOperation创建任务、设置依赖、设置优先级
如何使用NSOperationQueue创建队列，添加任务到队列、控制队列串行、并行执行任务
线程间如何通信
如何保证线程安全
iOS多线程demo地址

上文说到iOS 多线程-GCD
这篇文章来讲讲NSOperation + NSOperationQueue

NSOperation：基于OC语言的API，底层是GCD，增加了一些简单易用的功能，面向对象操作，线程的生命周期系统自动管理，在开发中经常使用。

1. NSOperation & NSOperationQueue

NSOperation：执行的操作，也就是任务的意思，不过NSOperation：是一个抽象基类，不能直接使用。

NSOperation两种使用方式：

使用系统定义的NSInvocationOperation
使用系统定义的NSBlockOperation
自定义类继承NSOperation

任务的状态分为以下几种：

ready : 就绪
cancelled ：取消（只能取消没有开始的任务）
executing ：正在执行
finished ：完成
asynchronous ：并发还是非并发

NSOperationQueue: 存放任务的队列。
队列分为：

主队列：添加到主队列的任务，只能在主线程执行，除addExecutionBlock添加的额外任务，任务可能在其他线程执行（下面有证明）；
其他队列：添加到其他队列的任务在子线程执行。

常用方法：

NSOperation使用addDependency添加依赖，控制任务是否进入就绪状态，从而控制任务执行顺序。
NSOperationQueue使用addOperation添加任务到队列。
NSOperationQueue设置 maxConcurrentOperationCount（最大操作并发数），用来控制一个队列中有多少个任务同时进行，而不是并发线程的数量。
NSOperation使用cancel 取消当前任务
NSOperationQueue使用cancelAllOperations取消当前队列的任务
NSOperationQueue使用setSuspended设置任务的暂停和恢复

注意：

任务、队列的取消并不代表可以将当前的操作立即取消，而是当前的操作执行完毕之后不再执行新的操作

暂停和取消的区别就在于：暂停操作之后还可以恢复操作，继续向下执行；而取消操作之后，所有的操作就清空了，无法再接着执行剩下的操作。

2.使用步骤

创建任务
创建队列
将任务添加到队列中执行

2.1创建任务

2.1.1 NSInvocationOperation

使用NSInvocationOperation创建任务，使用start方式开始任务

- (void)clickNSOperation{
    NSLog(@"主线程");
    
//    1、NSInvocationOperation
    NSInvocationOperation *invocationOperation = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(invocationAction) object:nil];
    [invocationOperation start];
    NSLog(@"end----");
}
- (void)invocationAction{

    for (NSInteger index = 0; index < 3; index ++) {
        NSLog(@"invocation ==== %ld",(long)index);
        [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
    }
}

输出结果：

在主线程中执行（因为是在主线程中调用）
end最后输出，start方式执行任务是同步执行，睡眠时阻塞当前线程。

2019-01-03 15:59:44.044995+0800 Thread[5045:65704] 主线程
2019-01-03 15:59:44.045577+0800 Thread[5045:65704] invocation ==== 0
2019-01-03 15:59:45.046159+0800 Thread[5045:65704] invocation ==== 1
2019-01-03 15:59:46.047736+0800 Thread[5045:65704] invocation ==== 2
2019-01-03 15:59:47.048575+0800 Thread[5045:65704] end----

在主线程调用就在主线程执行，那在子线程中调用会如何呢？

- (void)clickNSOperation{
    NSLog(@"主线程");
    
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        //    1、NSInvocationOperation
        NSInvocationOperation *invocationOperation = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(invocationAction) object:nil];
        //start 是同步方式
        [invocationOperation start];
        NSLog(@"end----");
    });
}

输出结果：

任务在子线程中执行（因为是子主线程中调用）
end最后输出，start方式执行任务是同步执行，睡眠时阻塞当前线程。

2019-01-03 16:01:59.252994+0800 Thread[5075:66813] 主线程
2019-01-03 16:01:59.254415+0800 Thread[5075:66861] invocation ==== 0
2019-01-03 16:02:00.257107+0800 Thread[5075:66861] invocation ==== 1
2019-01-03 16:02:01.259739+0800 Thread[5075:66861] invocation ==== 2
2019-01-03 16:02:02.261961+0800 Thread[5075:66861] end----

由此可见，使用NSInvocationOperation + start方式执行任务，在哪个线程调用，就在哪个线程执行，执行方式是同步执行。

2.1.2NSBlockOperation

使用NSBlockOperation创建一个任务，并使用start方式开始任务

- (void)clickNSOperation{
    NSLog(@"主线程");
    
NSBlockOperation *blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        for (NSInteger index = 0; index < 3; index ++) {
            NSLog(@"1 ==== %ld",(long)index);
            [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
        }
    }];
     [blockOperation start];
     NSLog(@"end----");
}

输出结果：

在主线程中执行（因为是在主线程中调用）
end最后输出，start方式执行任务是同步执行，睡眠时阻塞当前线程。

2019-01-03 16:41:28.661599+0800 Thread[5506:85345] 主线程
2019-01-03 16:41:28.662055+0800 Thread[5506:85345] 1 ==== 0
2019-01-03 16:41:29.663436+0800 Thread[5506:85345] 1 ==== 1
2019-01-03 16:41:30.664878+0800 Thread[5506:85345] 1 ==== 2
2019-01-03 16:41:31.666310+0800 Thread[5506:85345] end----

执行一个任务时，省略在子线程调用start执行任务，因为结果和NSInvocationOperation一样在哪个线程调用，就在哪个线程同步执行。

NSBlockOperation还有一个方法addExecutionBlock用来添加额外任务，可用于执行多个任务，比如说想同时执行2个任务。

- (void)clickNSOperation{
    NSLog(@"主线程");
    NSBlockOperation *blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        for (NSInteger index = 0; index < 3; index ++) {
            NSLog(@"1 ==== %ld",(long)index);
            [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
        }
    }];
    [blockOperation addExecutionBlock:^{
        for (NSInteger index = 0; index < 3; index ++) {
            NSLog(@"2 ==== %ld",(long)index);
            [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
        }
    }];

    [blockOperation start];
    NSLog(@"end----");

}

输出结果：

任务1在主线程执行，任务2在子线程执行。由此证明，addExecutionBlock添加的任务，可能在其他子线程执行。
end最后输出，start方式执行任务是同步执行，睡眠时阻塞当前线程。

2019-01-03 16:47:02.219309+0800 Thread[5552:87869] 主线程
2019-01-03 16:47:02.219847+0800 Thread[5552:87896] 1 ==== 0
2019-01-03 16:47:02.219870+0800 Thread[5552:87869] 2 ==== 0
2019-01-03 16:47:03.221204+0800 Thread[5552:87896] 1 ==== 1
2019-01-03 16:47:03.221214+0800 Thread[5552:87869] 2 ==== 1
2019-01-03 16:47:04.222522+0800 Thread[5552:87896] 1 ==== 2
2019-01-03 16:47:04.222522+0800 Thread[5552:87869] 2 ==== 2
2019-01-03 16:47:05.223986+0800 Thread[5552:87869] end----

使用addExecutionBlock方式执行多个任务时，会开启线程，具体开启几个线程是由系统决定的。

2.1.3 自定义类继承NSOperation

创建一个类继承自NSOperation，这里创建的是XXOperation

#import "XXOperation.h"

@interface XXOperation ()
@property (nonatomic , copy) NSString *operName;
@property (nonatomic , assign) BOOL over;

@end

@implementation XXOperation

- (instancetype)initWithName:(NSString *)operName{
    if (self = [super init]) {
        self.operName = operName;
    }
    return self;
}

- (void)main{
    for (NSInteger index = 0; index < 3; index ++) {
        NSLog(@"index ==== %d,operName = %@",index,self.operName);
        [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
    }
  }

使用start方式调用

- (void)clickNSOperation{
    NSLog(@"主线程");
    XXOperation *operationA = [[XXOperation alloc]initWithName:@"operationA"];
    [operationA start];
  NSLog(@"end---");
}

输出结果：

在主线程中执行（因为是在主线程中调用）
end最后输出，start方式执行任务是同步执行，睡眠时阻塞当前线程。

2019-01-03 16:20:16.400576+0800 Thread[5270:75970] 主线程
2019-01-03 16:20:16.401009+0800 Thread[5270:75970] index ==== 0,operName = operationA
2019-01-03 16:20:17.401740+0800 Thread[5270:75970] index ==== 1,operName = operationA
2019-01-03 16:20:18.402675+0800 Thread[5270:75970] index ==== 2,operName = operationA
2019-01-03 16:20:19.404857+0800 Thread[5270:75970] end---

自定义类继承NSOperation在子线程中调用任务，这里就省略了，
因为结果和NSInvocationOperation、NSBlockOperation执行一个任务时一样，在哪个线程调用，就在哪个线程同步执行任务。

但是我们常见的需求中是异步并发执行，如何实现异步并发执行呢？我们需要使用NSOperation + NSOperationQueue实现异步并发。

队列又分为两种，添加到主队列的任务，只能在主线程执行，除addExecutionBlock添加的额外任务，可能在其他线程执行。添加到其他队列的任务在子线程执行。

由此可见，使用 NSOperation + 其他队列是较佳方法，既不阻塞主线程，又能执行其他任务。

2.2创建队列

2.2.1主队列

//获取主队列
   NSOperationQueue *queue = [NSOperationQueue mainQueue];

2.2.2其他队列

NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

3.添加任务到队列

addOperation:(NSOperation *)op: 直接添加一个 NSOperation操作
addOperations:(NSArray<NSOperation *> *)ops waitUntilFinished:(BOOL)wait : 添加一组操作,wait标志是否阻塞当前线程直到所有操作结束
addOperationWithBlock:(void (^)(void))block:将block中的操作加入队列

这里使用addOperation方式添加任务到队列，并且不设置maxConcurrentOperationCount

- (void)clickNSOperation{
    XXOperation *operationA = [[XXOperation alloc]initWithName:@"operationA"];
    XXOperation *operationB = [[XXOperation alloc]initWithName:@"operationB"];
    XXOperation *operationC = [[XXOperation alloc]initWithName:@"operationC"];
    XXOperation *operationD = [[XXOperation alloc]initWithName:@"operationD"];
    if (!self.operationQueue) {
        self.operationQueue = [[NSOperationQueue alloc]init];
    }
    [self.operationQueue addOperation:operationA];
    [self.operationQueue addOperation:operationB];
    [self.operationQueue addOperation:operationC];
    [self.operationQueue addOperation:operationD];
    
}

输出结果：

在多个子线程中执行，并发执行；
end在任务之前输出，异步执行。

2019-01-03 17:58:51.841334+0800 Thread[6257:118424] 主线程
2019-01-03 17:58:51.841926+0800 Thread[6257:118424] end---
2019-01-03 17:58:51.841962+0800 Thread[6257:118471] index ==== 0,operName = operationC
2019-01-03 17:58:51.841962+0800 Thread[6257:118472] index ==== 0,operName = operationD
2019-01-03 17:58:51.841963+0800 Thread[6257:118473] index ==== 0,operName = operationB
2019-01-03 17:58:51.841975+0800 Thread[6257:118474] index ==== 0,operName = operationA
2019-01-03 17:58:52.847300+0800 Thread[6257:118471] index ==== 1,operName = operationC
2019-01-03 17:58:52.847303+0800 Thread[6257:118472] index ==== 1,operName = operationD
2019-01-03 17:58:52.847300+0800 Thread[6257:118473] index ==== 1,operName = operationB
2019-01-03 17:58:52.847303+0800 Thread[6257:118474] index ==== 1,operName = operationA
2019-01-03 17:58:53.848148+0800 Thread[6257:118473] index ==== 2,operName = operationB
2019-01-03 17:58:53.848148+0800 Thread[6257:118474] index ==== 2,operName = operationA
2019-01-03 17:58:53.848148+0800 Thread[6257:118472] index ==== 2,operName = operationD
2019-01-03 17:58:53.848173+0800 Thread[6257:118471] index ==== 2,operName = operationC

4.控制串行、并行

NSOperationQueue通过设置maxConcurrentOperationCount来实现任务是串行还是并行。
maxConcurrentOperationCount: 最大操作并发数，用来控制一个队列中有多少个任务同时进行，而不是并发线程的数量。

在NSOperation.h里面，可以看见 maxConcurrentOperationCount默认值为-1

static const NSInteger NSOperationQueueDefaultMaxConcurrentOperationCount = -1;

maxConcurrentOperationCount默认值为-1，不进行限制，可以并行执行;
maxConcurrentOperationCount = 1为串行队列，只能串行执行；
maxConcurrentOperationCount > 1为并行队列，可以并行执行，但是设置的值不能超过系统限制的最大值，如果超过系统限制的最大值，设置的值 = 系统限制的最大值；

此时将maxConcurrentOperationCount 设置为1

- (void)clickNSOperation{
    NSLog(@"主线程");
    XXOperation *operationA = [[XXOperation alloc]initWithName:@"operationA"];
    XXOperation *operationB = [[XXOperation alloc]initWithName:@"operationB"];
    XXOperation *operationC = [[XXOperation alloc]initWithName:@"operationC"];
    XXOperation *operationD = [[XXOperation alloc]initWithName:@"operationD"];
    if (!self.operationQueue) {
        self.operationQueue = [[NSOperationQueue alloc]init];
    }
    self.operationQueue.maxConcurrentOperationCount = 1;//值 = 1，串行队列，
    [self.operationQueue addOperation:operationA];
    [self.operationQueue addOperation:operationB];
    [self.operationQueue addOperation:operationC];
    [self.operationQueue addOperation:operationD];
    NSLog(@"end---");
}

输出结果：

end在任务之前输出，异步执行；
任务在多个子线程中执行；
任务一个接着一个串行执行，最后呈现结果就是异步串行。

由此证明：maxConcurrentOperationCount，用来控制一个队列中有多少个任务同时进行，而不是并发线程的数量。

2019-01-03 18:14:37.042902+0800 Thread[6370:123969] 主线程
2019-01-03 18:14:37.043486+0800 Thread[6370:123969] end---
2019-01-03 18:14:37.043535+0800 Thread[6370:124020] index ==== 0,operName = operationA
2019-01-03 18:14:38.043839+0800 Thread[6370:124020] index ==== 1,operName = operationA
2019-01-03 18:14:39.049215+0800 Thread[6370:124020] index ==== 2,operName = operationA
2019-01-03 18:14:40.054252+0800 Thread[6370:124021] index ==== 0,operName = operationB
2019-01-03 18:14:41.059064+0800 Thread[6370:124021] index ==== 1,operName = operationB
2019-01-03 18:14:42.061843+0800 Thread[6370:124021] index ==== 2,operName = operationB
2019-01-03 18:14:43.067389+0800 Thread[6370:124021] index ==== 0,operName = operationC
2019-01-03 18:14:44.072883+0800 Thread[6370:124021] index ==== 1,operName = operationC
2019-01-03 18:14:45.074068+0800 Thread[6370:124021] index ==== 2,operName = operationC
2019-01-03 18:14:46.076217+0800 Thread[6370:124020] index ==== 0,operName = operationD
2019-01-03 18:14:47.079396+0800 Thread[6370:124020] index ==== 1,operName = operationD
2019-01-03 18:14:48.084846+0800 Thread[6370:124020] index ==== 2,operName = operationD

将最大并发数设置为4

self.operationQueue.maxConcurrentOperationCount = 4;//值 = 4，并行队列

输出结果：

end在任务之前输出，异步执行；
任务在多个子线程中执行；
任务并发执行，最后呈现结果就是实现异步并发执行（最完美状态）

2019-01-03 18:19:58.120798+0800 Thread[6424:126327] 主线程
2019-01-03 18:19:58.121325+0800 Thread[6424:126327] end---
2019-01-03 18:19:58.121362+0800 Thread[6424:126374] index ==== 0,operName = operationB
2019-01-03 18:19:58.121339+0800 Thread[6424:126371] index ==== 0,operName = operationA
2019-01-03 18:19:58.121362+0800 Thread[6424:126373] index ==== 0,operName = operationD
2019-01-03 18:19:58.121371+0800 Thread[6424:126372] index ==== 0,operName = operationC
2019-01-03 18:19:59.122232+0800 Thread[6424:126372] index ==== 1,operName = operationC
2019-01-03 18:19:59.122231+0800 Thread[6424:126371] index ==== 1,operName = operationA
2019-01-03 18:19:59.122287+0800 Thread[6424:126373] index ==== 1,operName = operationD
2019-01-03 18:19:59.122231+0800 Thread[6424:126374] index ==== 1,operName = operationB
2019-01-03 18:20:00.127789+0800 Thread[6424:126371] index ==== 2,operName = operationA
2019-01-03 18:20:00.127789+0800 Thread[6424:126374] index ==== 2,operName = operationB
2019-01-03 18:20:00.127791+0800 Thread[6424:126372] index ==== 2,operName = operationC
2019-01-03 18:20:00.127791+0800 Thread[6424:126373] index ==== 2,operName = operationD

5. 操作依赖

操作依赖：控制任务是否进入就绪状态，从而控制任务执行顺序

- (void)addDependency:(NSOperation *)op;：添加依赖
(void)removeDependency:(NSOperation *)op ：删除依赖
@property (readonly, copy) NSArray<NSOperation *> *dependencies：返回当前依赖数组

上一个例子中，有4个任务，分别是A、B、C、D ，设置D依赖于A ，A 依赖于C，C 依赖于B，千万不能再设置B依赖于D，不然就是死循环了。

- (void)clickNSOperation{
    NSLog(@"主线程");
    XXOperation *operationA = [[XXOperation alloc]initWithName:@"operationA"];
    XXOperation *operationB = [[XXOperation alloc]initWithName:@"operationB"];
    XXOperation *operationC = [[XXOperation alloc]initWithName:@"operationC"];
    XXOperation *operationD = [[XXOperation alloc]initWithName:@"operationD"];
    if (!self.operationQueue) {
        self.operationQueue = [[NSOperationQueue alloc]init];
    }
//    self.operationQueue.maxConcurrentOperationCount = 1;//值 = 1，串行队列
    self.operationQueue.maxConcurrentOperationCount = 4;//值 = 4，并行队列

    // 设置D依赖于A ，A 依赖于C，C 依赖于B
    [operationD addDependency:operationA];
    [operationA addDependency:operationC];
    [operationC addDependency:operationB];
    
    [self.operationQueue addOperation:operationA];
    [self.operationQueue addOperation:operationB];
    [self.operationQueue addOperation:operationC];
    [self.operationQueue addOperation:operationD];
     NSLog(@"end---");
}

输出结果：

end在任务之前输出，异步执行；
任务执行顺序B、C、A、D。
本来添加到队列的任务顺序是A、B、C、D，执行A时，A依赖于C，C还未执行结束，A处于未就绪状态，只有等C执行结束后，A才能处于就绪状态，才能执行任务。B没有依赖，直接执行，同理C依赖于B，，D依赖于A，所以执行顺序是B、C、A、D

2019-01-04 16:36:29.830947+0800 Thread[19747:188253] 主线程
2019-01-04 16:36:29.831568+0800 Thread[19747:188253] end---
2019-01-04 16:36:29.831603+0800 Thread[19747:188290] index ==== 0,operName = operationB
2019-01-04 16:36:30.832856+0800 Thread[19747:188290] index ==== 1,operName = operationB
2019-01-04 16:36:31.837187+0800 Thread[19747:188290] index ==== 2,operName = operationB
2019-01-04 16:36:32.842000+0800 Thread[19747:188289] index ==== 0,operName = operationC
2019-01-04 16:36:33.846089+0800 Thread[19747:188289] index ==== 1,operName = operationC
2019-01-04 16:36:34.851604+0800 Thread[19747:188289] index ==== 2,operName = operationC
2019-01-04 16:36:35.856626+0800 Thread[19747:188290] index ==== 0,operName = operationA
2019-01-04 16:36:36.859237+0800 Thread[19747:188290] index ==== 1,operName = operationA
2019-01-04 16:36:37.862654+0800 Thread[19747:188290] index ==== 2,operName = operationA
2019-01-04 16:36:38.866634+0800 Thread[19747:188289] index ==== 0,operName = operationD
2019-01-04 16:36:39.870859+0800 Thread[19747:188289] index ==== 1,operName = operationD
2019-01-04 16:36:40.873716+0800 Thread[19747:188289] index ==== 2,operName = operationD

6.优先级

queuePriority，设置队列中的任务的优先级，目的是：控制进入就绪状态的任务的执行顺序。

没有设置优先级默认是NSOperationQueuePriorityNormal，几个优先级有以下几个选项：

typedef NS_ENUM(NSInteger, NSOperationQueuePriority) {
    NSOperationQueuePriorityVeryLow = -8L,
    NSOperationQueuePriorityLow = -4L,
    NSOperationQueuePriorityNormal = 0,
    NSOperationQueuePriorityHigh = 4,
    NSOperationQueuePriorityVeryHigh = 8
};

什么样的任务处于就绪状态呢？

添加到队列中，并且依赖关系都已经满足，比如上面A依赖于C，C还未执行结束，A就处于未就绪状态，C执行结束后，A才处于就绪状态。

以下几种条件，都是在maxConcurrentOperationCount = 1的情况下，剔除并发引起的问题。

如果队列中的任务都处于就绪状态下，并且都没有设置优先级，都是默认优先级的时候，任务的执行顺序，就是先添加到队列里面的任务先执行。（控制串行、并行的第一个例子可以证明）
如果队列中的任务都处于就绪状态下，并且设置优先级的时候，任务的执行顺序，就是优先级越高的任务先执行。
如果队列中的任务有处于就绪状态的，有未处于就绪状态的，就绪状态的优先级低，未就绪状态的优先级高，此时还是执行就绪状态优先级低的操作，因为依赖关系控制任务是否进入就绪状态，从而控制任务执行顺序，而优先级则是控制进入就绪状态任务的执行顺序。

情况2的实现代码

- (void)clickNSOperation{
    NSLog(@"主线程");
    XXOperation *operationA = [[XXOperation alloc]initWithName:@"operationA"];
    XXOperation *operationB = [[XXOperation alloc]initWithName:@"operationB"];
    XXOperation *operationC = [[XXOperation alloc]initWithName:@"operationC"];
    XXOperation *operationD = [[XXOperation alloc]initWithName:@"operationD"];
    if (!self.operationQueue) {
        self.operationQueue = [[NSOperationQueue alloc]init];
    }
   self.operationQueue.maxConcurrentOperationCount = 1;//值 = 1，串行队列
//    self.operationQueue.maxConcurrentOperationCount = 4;//值 = 4，并行队列
   //设置优先级
    operationA.queuePriority = NSOperationQueuePriorityVeryHigh;
    operationB.queuePriority = NSOperationQueuePriorityVeryHigh;
    operationC.queuePriority = NSOperationQueuePriorityHigh;
    operationD.queuePriority = NSOperationQueuePriorityVeryHigh;
    [self.operationQueue addOperation:operationA];
    [self.operationQueue addOperation:operationB];
    [self.operationQueue addOperation:operationC];
    [self.operationQueue addOperation:operationD];
     NSLog(@"end---");

输出结果：任务执行顺序A、B、D、C，跟任务优先级关系成正比，优先级越高，越先执行，C优先级比D低，所以D先执行。

2019-01-07 10:58:02.635752+0800 Thread[1130:25079] index ==== 0,operName = operationA
2019-01-07 10:58:03.641122+0800 Thread[1130:25079] index ==== 1,operName = operationA
2019-01-07 10:58:04.645798+0800 Thread[1130:25079] index ==== 2,operName = operationA
2019-01-07 10:58:05.651342+0800 Thread[1130:25076] index ==== 0,operName = operationB
2019-01-07 10:58:06.651660+0800 Thread[1130:25076] index ==== 1,operName = operationB
2019-01-07 10:58:07.656731+0800 Thread[1130:25076] index ==== 2,operName = operationB
2019-01-07 10:58:08.661404+0800 Thread[1130:25079] index ==== 0,operName = operationD
2019-01-07 10:58:09.666161+0800 Thread[1130:25079] index ==== 1,operName = operationD
2019-01-07 10:58:10.668855+0800 Thread[1130:25079] index ==== 2,operName = operationD
2019-01-07 10:58:11.672342+0800 Thread[1130:25076] index ==== 0,operName = operationC
2019-01-07 10:58:12.676247+0800 Thread[1130:25076] index ==== 1,operName = operationC
2019-01-07 10:58:13.677245+0800 Thread[1130:25076] index ==== 2,operName = operationC

情况3的实现代码

- (void)clickNSOperation{
    NSLog(@"主线程");
    XXOperation *operationA = [[XXOperation alloc]initWithName:@"operationA"];
    XXOperation *operationB = [[XXOperation alloc]initWithName:@"operationB"];
    XXOperation *operationC = [[XXOperation alloc]initWithName:@"operationC"];
    XXOperation *operationD = [[XXOperation alloc]initWithName:@"operationD"];
    if (!self.operationQueue) {
        self.operationQueue = [[NSOperationQueue alloc]init];
    }
   self.operationQueue.maxConcurrentOperationCount = 1;//值 = 1，串行队列
//    self.operationQueue.maxConcurrentOperationCount = 4;//值 = 4，并行队列
     // 设置D依赖于A ，A 依赖于C，C 依赖于B
    [operationD addDependency:operationA];
    [operationA addDependency:operationC];
    [operationC addDependency:operationB];
     //设置优先级
    operationA.queuePriority = NSOperationQueuePriorityVeryHigh;
    operationB.queuePriority = NSOperationQueuePriorityVeryHigh;
    operationC.queuePriority = NSOperationQueuePriorityHigh;
    operationD.queuePriority = NSOperationQueuePriorityVeryHigh;

    [self.operationQueue addOperation:operationA];
    [self.operationQueue addOperation:operationB];
    [self.operationQueue addOperation:operationC];
    [self.operationQueue addOperation:operationD];
     NSLog(@"end---");

输出结果：
如果只设置依赖关系，不设置优先级，执行顺序是B、C、A、D
如果不设置依赖关系，只设置优先级，执行顺序是A、B、D、C
同时设置依赖关系和优先级，执行顺序依旧是B、C、A、D，因为依赖关系控制任务是否进入就绪状态，从而控制任务执行顺序，而优先级则是控制进入就绪状态任务的执行顺序。因为D依赖于A ，A 依赖于C，C 依赖于B，所以此时就绪状态决定执行顺序。

2019-01-07 11:18:25.281981+0800 Thread[1162:31573] 主线程
2019-01-07 11:18:25.282591+0800 Thread[1162:31573] end---
2019-01-07 11:18:25.282638+0800 Thread[1162:31615] index ==== 0,operName = operationB
2019-01-07 11:18:26.287156+0800 Thread[1162:31615] index ==== 1,operName = operationB
2019-01-07 11:18:27.292264+0800 Thread[1162:31615] index ==== 2,operName = operationB
2019-01-07 11:18:28.297512+0800 Thread[1162:31615] index ==== 0,operName = operationC
2019-01-07 11:18:29.301186+0800 Thread[1162:31615] index ==== 1,operName = operationC
2019-01-07 11:18:30.302530+0800 Thread[1162:31615] index ==== 2,operName = operationC
2019-01-07 11:18:31.304189+0800 Thread[1162:31615] index ==== 0,operName = operationA
2019-01-07 11:18:32.304707+0800 Thread[1162:31615] index ==== 1,operName = operationA
2019-01-07 11:18:33.308931+0800 Thread[1162:31615] index ==== 2,operName = operationA
2019-01-07 11:18:34.309684+0800 Thread[1162:31615] index ==== 0,operName = operationD
2019-01-07 11:18:35.313671+0800 Thread[1162:31615] index ==== 1,operName = operationD
2019-01-07 11:18:36.317910+0800 Thread[1162:31615] index ==== 2,operName = operationD

7.线程间的通信

在iOS开发工程中，我们一般在主线程中进行UI刷新，如：点击、拖拽、滚动事件，耗时操作放在其他线程中，而当耗时操作结束后，回到主线程，就需要用到线程间的通信

- (void)clickNSOperation{
    NSLog(@"主线程");
    self.operationQueue = [[NSOperationQueue alloc]init];
    [self.operationQueue addOperationWithBlock:^{
        for (NSInteger index = 0; index < 3; index ++) {
            NSLog(@"invocation ==== %ld",(long)index);
            [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
        }
        [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
            NSLog(@"回到主线程");
            NSLog(@"end---");
        }];
    }];
}

输出结果：完成耗时操作后，回到了主线程

2019-01-07 13:59:09.784407+0800 Thread[1449:46686] 主线程
2019-01-07 13:59:09.785071+0800 Thread[1449:46730] invocation ==== 0
2019-01-07 13:59:10.789103+0800 Thread[1449:46730] invocation ==== 1
2019-01-07 13:59:11.793907+0800 Thread[1449:46730] invocation ==== 2
2019-01-07 13:59:12.796989+0800 Thread[1449:46686] 回到主线程
2019-01-07 13:59:12.797208+0800 Thread[1449:46686] end---

8.线程安全与线程同步

线程安全：在多个线程中同时访问并操作同一对象，运行结果与预期的值相同就是线程安全。线程安全问题都是由全局变量及静态变量引起的，若每个线程中对全局变量、静态变量只有读操作，而无写操作，一般来说，这个全局变量是线程安全的；若有多个线程同时执行写操作，一般都需要考虑线程同步，否则的话就可能影响线程安全。

线程同步：可理解为线程A和B一块配合，A执行到一定程度时要依靠B的某个结果，于是停下来，示意B运行；B依言执行，再将结果给A；A再继续操作。

例子还是用之前的卖票例子,两个站点卖票，创建一个TicketManager，在外面调用startToSale方法，TicketManager里面sale方法加锁，保证线程安全。

//  TicketManager.m
//  Thread
//
//  Created by Summer on 2018/12/25.
//  Copyright © 2018 Summer. All rights reserved.
//

#import "TicketManager.h"


#define Total 50

@interface TicketManager ()

@property (nonatomic,assign) NSInteger tickets;//剩余票数
@property (nonatomic,assign) NSInteger saleCount;//卖出票数
//使用NSThread
//@property (nonatomic,strong) NSThread *threadBJ;//北京票点
//@property (nonatomic,strong) NSThread *threadSH;//上海票点
//使用NSInvocationOperation + NSOperationQueue
@property (nonatomic , strong) NSInvocationOperation *operationBJ;
@property (nonatomic , strong) NSInvocationOperation *operationSH;
@property (nonatomic , strong)  NSOperationQueue *queue;
/*
 NSLock、NSConditionLock、NSRecursiveLock、NSCondition加锁方式都一样，都是实现NSLocking协议

 */
@property (nonatomic,strong) NSCondition *condition;
@property (nonatomic , strong) dispatch_semaphore_t semaphore;

@end

@implementation TicketManager

- (instancetype)init{
    self = [super init];
    if (self) {
        _condition = [[NSCondition alloc]init];
        _semaphore = dispatch_semaphore_create(1);
        
        _tickets = Total;
//        _threadBJ = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sale) object:nil];
//        _threadSH = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sale) object:nil];
        
//        [_threadBJ setName:@"北京"];
//        [_threadSH setName:@"上海"];
        
        
        _operationBJ = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(sale) object:nil];
        [_operationBJ setName:@"北京"];
        
        _operationSH = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(sale) object:nil];
        [_operationSH setName:@"上海"];
    }
    return self;
}

- (void)sale{
    while (1) {
        //1、synchronized
        @synchronized (self) {
            if (self.tickets > 0 ) {
                [NSThread sleepForTimeInterval:0.1];
                self.tickets --;
                self.saleCount = Total - self.tickets;
                NSLog(@"%@ , 卖出 = %ld，剩余= %ld",[NSThread currentThread],(long)self.saleCount,(long)self.tickets);
            }else{
                break;//一定要break，不然就会死循环
            }
        }
//        2、NSCondition
//        [self.condition lock];
//        if (self.tickets > 0 ) {
//            [NSThread sleepForTimeInterval:0.1];
//            self.tickets --;
//            self.saleCount = Total - self.tickets;
//            NSLog(@"%@ , 卖出 = %d，剩余= %d",[NSThread currentThread].name,self.saleCount,self.tickets);
//        }else{
//            break;
//        }
//        [self.condition unlock];
//
        //3、dispatch_semaphore方式
//        dispatch_semaphore_wait(self.semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
//        if (self.tickets > 0 ) {
//            [NSThread sleepForTimeInterval:0.1];
//            self.tickets --;
//            self.saleCount = Total - self.tickets;
//            NSLog(@"%@ , 卖出 = %d，剩余= %d",[NSThread currentThread].name,self.saleCount,self.tickets);
//        }else{
//            dispatch_semaphore_signal(self.semaphore);
//            break;
//        }
//        dispatch_semaphore_signal(self.semaphore);
    }
}

- (void)startToSale{
//    [_threadSH start];
//    [_threadBJ start];
    
    _queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
    [_queue addOperation:_operationBJ];
    [_queue addOperation:_operationSH];
    
}

输出结果：正常卖票

省略一部分
2019-01-07 14:46:23.488836+0800 Thread[1622:63417]  , 卖出 = 45，剩余= 5
2019-01-07 14:46:23.592623+0800 Thread[1622:63417]  , 卖出 = 46，剩余= 4
2019-01-07 14:46:23.695578+0800 Thread[1622:63417]  , 卖出 = 47，剩余= 3
2019-01-07 14:46:23.798669+0800 Thread[1622:63417]  , 卖出 = 48，剩余= 2
2019-01-07 14:46:23.903085+0800 Thread[1622:63417]  , 卖出 = 49，剩余= 1
2019-01-07 14:46:24.007916+0800 Thread[1622:63417]  , 卖出 = 50，剩余= 0

到此NSOperation + NSOperationQueue就结束了，多线程系列也结束了，2019继续加油~~

参考博客：
iOS 多线程：『NSOperation、NSOperationQueue』详尽总结
 iOS多线程慕课网视频

文章链接：
iOS 多线程- pThread和NSThread
iOS 多线程-GCD

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最后编辑于：2019.03.14 22:24:41

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iOS 多线程-NSOperation + NSOperationQueue

1. NSOperation & NSOperationQueue

2.使用步骤

2.1创建任务

2.1.1 NSInvocationOperation

2.1.2NSBlockOperation

2.1.3 自定义类继承NSOperation

2.2创建队列

2.2.1主队列

2.2.2其他队列

3.添加任务到队列

4.控制串行、并行

5. 操作依赖

6.优先级

7.线程间的通信

8.线程安全与线程同步

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