iOS多线程应用开发中使用NSOperation类的基本方法
作者：文顶顶
一、NSOperation简介
1.简单说明
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
二、 具体说明
1.NSInvocationOperation子类
创建对象和执行操作：
//创建操作对象，封装要执行的任务
//NSInvocationOperation 封装操作
NSInvocationOperation *operation=[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test) object:nil];
//执行操作
[operation start];
说明：一旦执⾏操作,就会调用target的test方法
代码示例：
//
// YYViewController.m
// 01-NSOperation基本1
//
// Created by 孔医己 on 14-6-25.
// Copyright (c) 2014年 itcast. All rights reserved.
//
#import "YYViewController.h"
@interface YYViewController ()
@end
@implementation YYViewController
- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];
//NSOperation:抽象类，不具备封装功能
//创建操作对象，封装要执行的任务
//NSInvocationOperation 封装操作
NSInvocationOperation *operation=[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test) object:nil];
//执行操作
[operation start];
}
-(void)test
{
NSLog(@"--test--%@--",[NSThread currentThread]);
}
@end
打印查看：
注意：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
2.NSBlockOperation子类
创建对象和添加操作：
//创建NSBlockOperation操作对象
NSBlockOperation *operation=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
//......
}];
//添加操作
[operation addExecutionBlock:^{
//....
}];
代码示例：
代码1：
//
// YYViewController.m
// 02-NSTherad基本2
//
// Created by 孔医己 on 14-6-25.
// Copyright (c) 2014年 itcast. All rights reserved.
//
#import "YYViewController.h"
@interface YYViewController ()
@end
@implementation YYViewController
- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];
//创建NSBlockOperation操作对象
NSBlockOperation *operation=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"NSBlockOperation------%@",[NSThread currentThread]);
}];
//开启执行操作
[operation start];
}
@end
打印查看：
代码2：
//
// YYViewController.m
// 02-NSTherad基本2
//
// Created by 孔医己 on 14-6-25.
// Copyright (c) 2014年 itcast. All rights reserved.
//
#import "YYViewController.h"
@interface YYViewController ()
@end
@implementation YYViewController
- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];
//创建NSBlockOperation操作对象
NSBlockOperation *operation=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"NSBlockOperation------%@",[NSThread currentThread]);
}];
//添加操作
[operation addExecutionBlock:^{
NSLog(@"NSBlockOperation1------%@",[NSThread currentThread]);
}];
[operation addExecutionBlock:^{
NSLog(@"NSBlockOperation2------%@",[NSThread currentThread]);
}];
//开启执行操作
[operation start];
}
@end
注意:只要NSBlockOperation封装的操作数 > 1,就会异步执行操作
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
//创建NSOperationQueue
NSOperationQueue * queue=[[NSOperationQueue alloc]init];
//把操作添加到队列中
//第一种方式
[queue addOperation:operation1];
[queue addOperation:operation2];
[queue addOperation:operation3];
//第二种方式
[queue addOperationWithBlock:^{
NSLog(@"NSBlockOperation3--4----%@",[NSThread currentThread]);
}];
- (void)addOperation:(NSOperation *)op;
- (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block;
代码示例：
//
// YYViewController.m
// 03-NSOperation基本3
//
// Created by 孔医己 on 14-6-25.
// Copyright (c) 2014年 itcast. All rights reserved.
//
#import "YYViewController.h"
@interface YYViewController ()
@end
@implementation YYViewController
- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];
//创建NSInvocationOperation对象，封装操作
NSInvocationOperation *operation1=[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test1) object:nil];
NSInvocationOperation *operation2=[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test2) object:nil];
//创建对象，封装操作
NSBlockOperation *operation3=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"NSBlockOperation3--1----%@",[NSThread currentThread]);
}];
[operation3 addExecutionBlock:^{
NSLog(@"NSBlockOperation3--2----%@",[NSThread currentThread]);
}];
//创建NSOperationQueue
NSOperationQueue * queue=[[NSOperationQueue alloc]init];
//把操作添加到队列中
[queue addOperation:operation1];
[queue addOperation:operation2];
[queue addOperation:operation3];
}
-(void)test1
{
NSLog(@"NSInvocationOperation--test1--%@",[NSThread currentThread]);
}
-(void)test2
{
NSLog(@"NSInvocationOperation--test2--%@",[NSThread currentThread]);
}
@end
打印效果：
注意：系统自动将NSOperationqueue中的NSOperation对象取出，将其封装的操作放到一条新的线程中执行。上面的代码示例中，一共有四个任务，operation1和operation2分别有一个任务，operation3有两个任务。一共四个任务，开启了四条线程。通过任务执行的时间全部都是273可以看出，这些任务是并行执行的。
提示：队列的取出是有顺序的，与打印结果并不矛盾。这就好比，选手A,BC虽然起跑的顺序是先A,后B，然后C，但是到达终点的顺序却不一定是A,B在前，C在后。
下面使用for循环打印，可以更明显的看出任务是并发执行的。
代码示例：
#import "YYViewController.h"
@interface YYViewController ()
@end
@implementation YYViewController
- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];
//创建NSInvocationOperation对象，封装操作
NSInvocationOperation *operation1=[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test1) object:nil];
NSInvocationOperation *operation2=[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test2) object:nil];
//创建对象，封装操作
NSBlockOperation *operation3=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
for (int i=0; i<5; i++) {
NSLog(@"NSBlockOperation3--1----%@",[NSThread currentThread]);
}
}];
[operation3 addExecutionBlock:^{
for (int i=0; i<5; i++) {
NSLog(@"NSBlockOperation3--2----%@",[NSThread currentThread]);
}
}];
//创建NSOperationQueue
NSOperationQueue * queue=[[NSOperationQueue alloc]init];
//把操作添加到队列中
[queue addOperation:operation1];
[queue addOperation:operation2];
[queue addOperation:operation3];
}
-(void)test1
{
for (int i=0; i<5; i++) {
NSLog(@"NSInvocationOperation--test1--%@",[NSThread currentThread]);
}
}
-(void)test2
{
for (int i=0; i<5; i++) {
NSLog(@"NSInvocationOperation--test2--%@",[NSThread currentThread]);
}
}
@end
三、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。
（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。
四、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
（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
（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。
五、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。
六、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）代码示例
#import "YYViewController.h"
@interface YYViewController ()
@end
@implementation YYViewController
- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];
//创建NSInvocationOperation对象，封装操作
NSInvocationOperation *operation1=[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test1) object:nil];
NSInvocationOperation *operation2=[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test2) object:nil];
//创建对象，封装操作
NSBlockOperation *operation3=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
for (int i=0; i<5; i++) {
NSLog(@"NSBlockOperation3--1----%@",[NSThread currentThread]);
}
}];
[operation3 addExecutionBlock:^{
for (int i=0; i<5; i++) {
NSLog(@"NSBlockOperation3--2----%@",[NSThread currentThread]);
}
}];
//设置操作依赖
//先执行operation2，再执行operation1，最后执行operation3
[operation3 addDependency:operation1];
[operation1 addDependency:operation2];
//不能是相互依赖
// [operation3 addDependency:operation1];
// [operation1 addDependency:operation3];
//创建NSOperationQueue
NSOperationQueue * queue=[[NSOperationQueue alloc]init];
//把操作添加到队列中
[queue addOperation:operation1];
[queue addOperation:operation2];
[queue addOperation:operation3];
}
-(void)test1
{
for (int i=0; i<5; i++) {
NSLog(@"NSInvocationOperation--test1--%@",[NSThread currentThread]);
}
}
-(void)test2
{
for (int i=0; i<5; i++) {
NSLog(@"NSInvocationOperation--test2--%@",[NSThread currentThread]);
}
}
@end
打印查看：
A做完再做B，B做完才做C。
注意：一定要在添加之前，进行设置。
提示：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。
5.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;
代码示例
第一种方式：可以直接跟在任务后面编写需要完成的操作，如这里在下载图片后，紧跟着下载第二张图片。但是这种写法有的时候把两个不相关的操作写到了一个代码块中，代码的可阅读性不强。
#import "YYViewController.h"
@interface YYViewController ()
@end
@implementation YYViewController
- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];
//创建对象，封装操作
NSBlockOperation *operation=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"-operation-下载图片-%@",[NSThread currentThread]);
//.....下载图片后继续进行的操作
NSLog(@"--接着下载第二张图片--");
}];
//创建队列
NSOperationQueue *queue=[[NSOperationQueue alloc]init];
//把任务添加到队列中（自动执行，自动开线程）
[queue addOperation:operation];
}
@end
第二种方式：
#import "YYViewController.h"
@interface YYViewController ()
@end
@implementation YYViewController
- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];
//创建对象，封装操作
NSBlockOperation *operation=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
for (int i=0; i<10; i++) {
NSLog(@"-operation-下载图片-%@",[NSThread currentThread]);
}
}];
//监听操作的执行完毕
operation.completionBlock=^{
//.....下载图片后继续进行的操作
NSLog(@"--接着下载第二张图片--");
};
//创建队列
NSOperationQueue *queue=[[NSOperationQueue alloc]init];
//把任务添加到队列中（自动执行，自动开线程）
[queue addOperation:operation];
}
@end
打印查看：
说明：在上一个任务执行完后，会执行operation.completionBlock=^{}代码段，且是在当前线程执行（2）。