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NSOperation,NSOperationQueue
demo。最快熟悉的方式就是自己码一遍。
NSOperation
NSOperation是一个抽象类，我们可以直接使用其子类NSInvocationOperation和NSBlockOperation，或者封装NSOperation子类来添加要在线程中执行的操作。默认情况下NSOperation单独使用时执行同步操作。
NSInvocationOperation
操作在当前线程中执行，不开启新线程。
NSInvocationOperation *op1 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(p_task1) object:nil];
[op1 start];
NSBlockOperation
- 如果封装多个操作，会自动开启线程，线程数由系统决定。封装多个操作时不受串行队列控制。
创建操作：
NSBlockOperation *op = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"--->blockOp1-Thread:%@",[NSThread currentThread]);
}];
[op start];
添加操作：通过- (void)addExecutionBlock:(void (^)(void))block;为NSBlockOperation添加额外的操作。这些操作可以在不同的线程中并发执行，线程的切换由系统决定。如果添加的操作较多，blockOperationWithBlock:中的操作可能会在其他线程中执行。
自定义NSOperation子类
通过重写main或start方法来定义自己的NSOperation对象。
// 当前线程执行
@implementation CustomOperation
- (void)main {
if (!self.cancelled) {
NSLog(@"--->customMainOp-Thread:%@",[NSThread currentThread]);
}
}
@end
并发执行
需要重写的方法：
必须：
-
start：是一个operation的起点。重写时不要调用父类的方法。 -
isExecuting、isFinished:operation状态。当值发生变化时需要生成相应的KVO通知，以便外界能够观察状态变化。 -
isAsynchronous：返回是否并发。
可选：
-
main：实现改operation相关联的任务。用main方法实现任务可使 设置代码 任务代码 得到分离，从而使operation的结构更加清晰。
@implementation ConcurrentOperation
@synthesize executing = _executing;
@synthesize finished = _finished;
- (BOOL)isExecuting {
return _executing;
}
- (BOOL)isFinished {
return _finished;
}
- (BOOL)isAsynchronous {
return YES;
}
- (void)start {
if (self.cancelled) {
[self willChangeValueForKey:@"isFinished"];
_finished = YES;
[self willChangeValueForKey:@"isFinished"];
return;
}
[self willChangeValueForKey:@"isExecuting"];
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(main) toTarget:self withObject:nil];
_executing = YES;
[self willChangeValueForKey:@"isExecuting"];
}
- (void)main {
NSLog(@"--->concurrentOp-Thread:%@",[NSThread currentThread]);
[self willChangeValueForKey:@"isExecuting"];
_executing = NO;
[self didChangeValueForKey:@"isExecuting"];
[self willChangeValueForKey:@"isFinished"];
_finished = YES;
[self didChangeValueForKey:@"isFinished"];
}
@end
- 注意：当operation被cancel时，仍然需要手动出发
isFinished的KVO通知。因为当一个Operation依赖其他Operation时，它会观察所有其他Operation的isFinished的值的变化，只有当它依赖的所有Operation的isFinished的值为YES时，这个operation才能开始执行。
NSOperationQueue
- NSOperation配合NSOperationQueue来实现多线程。
NSOperationQueue对于添加到队列中的操作，首先进入准备就绪的状态，然后进入就绪状态，就绪状态的操作的开始执行顺序由操作之间相对的优先级决定。 - 理论上我们可以创建任意数量的OperationQueue，但数量越多并不意味着我们就能同时执行越多的Operation。因为并发的Operation数量由系统决定，系统会根据自身动态调整。
- 操作队列通过设置
maxConcurrentOperationCount控制并发、串行，默认值为-1，并发执行，线程数由系统决定。为1时为串行队列。
队列类型：
- 主队列：
[NSOperationQueue mainQueue]; - 异步主队列：
[[NSOperationQueue alloc] init];
操作加入到队列
addOperation
NSOperationQueue *customQueue = [[NSOperationQueue alloc] init];
NSInvocationOperation *op1 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(p_task1) object:nil];
NSBlockOperation *op3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
sleep(2);
NSLog(@"--->OpQueue1-Thread:%@",[NSThread currentThread]);
}];
[customQueue addOperation:op1];
[customQueue addOperation:op3];
addOperationWithBlock
NSOperationQueue *customQueue = [[NSOperationQueue alloc] init];
[customQueue addOperationWithBlock:^{
NSLog(@"--->BlockOpQueue1-Thread:%@",[NSThread currentThread]);
}];
并发控制
operationQueue的并发控制由maxConcurrentOperationCount来控制。
- 默认值
NSOperationQueueDefaultMaxConcurrentOperationCount，-1,系统控制并发数量。 - 设置为1时，串行队列，操作依次执行，但操作处于的线程由系统控制。
-
>1时，最大并发数不能大于系统能提供的并发数。
NSOperation操作依赖
NSOperation依赖关系由自身管理,与Queue无关。
添加是在Operation操作执行之前添加。
防止循环依赖
- 添加依赖：
- (void)addDependency:(NSOperation *)op; - 移除依赖：
- (void)removeDependency:(NSOperation *)op;
NSOperation优先级 - 针对已加入到到队列中的操作有效。
- operation的执行顺序的第一要素是它们的
isReady状态，其次是它们在队列中的优先级。优先级只决定isReady为YES的Operation的执行顺序。当operation依赖未执行完时，isReady为NO。 - 队列优先级只应用于相同的
Queue中的Operation之间。 - Operation依赖 > Operation优先级。
- 默认优先级：
NSOperationQueuePriorityNormal。
typedef NS_ENUM(NSInteger, NSOperationQueuePriority) {
NSOperationQueuePriorityVeryLow = -8L,
NSOperationQueuePriorityLow = -4L,
NSOperationQueuePriorityNormal = 0,
NSOperationQueuePriorityHigh = 4,
NSOperationQueuePriorityVeryHigh = 8
};
线程间通信
NSOperationQueue *opQ = [[NSOperationQueue alloc] init];
[opQ addOperationWithBlock:^{
sleep(1);
NSLog(@"--->1-Thread:%@",[NSThread currentThread]);
[[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
NSLog(@"--->2-Thread:%@",[NSThread currentThread]);
}];
}];
线程安全
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（更改变量），一般都需要考虑线程同步，否则的话就可能影响线程安全。
线程安全解决：加锁
- @synchronized
- NSLock、NSRecrusiveLock、NSCondition、NSConditionLock
- pthread_mutex
- dispatch_semaphore
- atomic
性能对比：
lock_benchmark.png
参考
https://bujige.net/blog/iOS-Complete-learning-NSOperation.html
http://blog.leichunfeng.com/blog/2015/07/29/ios-concurrency-programming-operation-queues/
https://blog.ibireme.com/2016/01/16/spinlock_is_unsafe_in_ios/
