用NSOperation和NSOperationQueue处理多线程

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文 || 張贺

NSOperation

  • NSOperation是个抽象类,本身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
  • NSInvocationOperation
  • NSBlockOperation
  • 自定义子类继承NSOperation,重写父类的- (void)main;方法,把耗时操作写到里面
NSInvocationOperation
  • 创建NSInvocationOperation对象
    - (id)initWithTarget:(id)target selector:(SEL)sel object:(id)arg;
    NSInvocationOperation *op = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(download) object:nil];

  • 调用start方法开始执行操作
    - (void)start;
    [op start];
    //一旦执行操作,就会调用target的sel方法

  • 注意
    默认情况下,调用了start方法后并不会开一条新线程去执行操作,而是在当前线程同步执行操作
    只有将NSOperation放到一个NSOperationQueue中,才会异步执行操作

NSBlockOperation
  • 创建NSBlockOperation对象
    + (id)blockOperationWithBlock:(void (^)(void))block;
    NSBlockOperation *op = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    //耗时操作
    for (NSInteger i = 0; i<100; i++) {
    NSLog(@"%zd-------%@",i ,[NSThread currentThread]);
    }
    }];
  • 通过addExecutionBlock:方法添加更多的操作
    - (void)addExecutionBlock:(void (^)(void))block;
    //向op里面追加更多的操作,这时会开新线程去执行
    //只要NSBlockOperation封装的操作数 > 1,就会异步执行操作
    //op封装的操作数加1,目前操作数为2
    [op addExecutionBlock:^{
    NSLog(@"opadd1---%@",[NSThread currentThread]);
    }];
    //op封装的操作数加1,目前操作数为3
    [op addExecutionBlock:^{
    NSLog(@"opadd2---%@",[NSThread currentThread]);
    }];
    //op封装的操作数加1,目前操作数为4
    [op addExecutionBlock:^{
    NSLog(@"opadd3---%@",[NSThread currentThread]);
    }];

注意:只要NSBlockOperation封装的操作数 > 1,就会异步执行操作

自定义NSOperation
  • 自定义一个类继承自NSOperation
    #import <Foundation/Foundation.h>

    @interface MyOperation : NSOperation
    
    @end
    
  • 重写NSOperation的- (void)main;方法,把耗时操作写到里面
    //重写父类的main方法,把耗时操作写在里面
    - (void)main{
    // 新建一个自动释放池,如果是异步执行操作,那么将无法访问到主线程的自动释放池
    @autoreleasepool {
    //在main方法的开头就先判断operation有没有被取消。如果被取消了,那就没有必要往下执行了
    if (self.isCancelled) return;

         // 获取图片数据
         NSURL *url = [NSURL URLWithString:self.imageUrl];
         NSData *imageData = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
         //执行了一段比较耗时的操作之后,都需要判断操作有没有被取消
         if (self.isCancelled) {
             url = nil;
             imageData = nil;
             return;
         }
       
         // 初始化图片
         UIImage *image = [UIImage imageWithData:imageData];
         //执行了一段比较耗时的操作之后,都需要判断操作有没有被取消
         if (self.isCancelled) {
             image = nil;
             return;
         }
       
         if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(downloadFinishWithImage:)]) {
             // 把图片数据传回到主线程
             [(NSObject *)self.delegate performSelectorOnMainThread:@selector(downloadFinishWithImage:) withObject:image waitUntilDone:NO];
          }
       }
    }
    
  • 重写- (void)main方法的注意点
    自己创建自动释放池(因为如果是异步操作,无法访问主线程的自动释放池)
    经常通过- (BOOL)isCancelled方法检测操作是否被取消,对取消做出响应

  • 使用:
    //初始化操作
    MyOperation *op = [[MyOperation alloc]init];
    //启动操作
    [op start];

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
    - (void)addOperation:(NSOperation *)op;
    - (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block;
最大并发数maxConcurrentOperationCount
  • 什么是并发数
    同时执行的任务数
    比如,同时开3个线程执行3个任务,并发数就是3

    //static const NSInteger NSOperationQueueDefaultMaxConcurrentOperationCount = -1;
    //默认是-1,表示不对最大并发数做限制
    @property NSInteger maxConcurrentOperationCount;
    
队列的取消、暂停、恢复
  • 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

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;

操作依赖
  • 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,可以这么写
    [operationB addDependency:operationA]; // 操作B依赖于操作A

  • 可以在不同queue的NSOperation之间创建依赖关系,也就是说可以跨队列设置依赖

  • 注意:不能相互依赖
    //操作A和操作B会互相等待对方执行完毕才执行,造成互相等待的状态
    [operationB addDependency:operationA]; // 操作B依赖于操作A
    [operationA addDependency:operationB]; // 操作A依赖于操作B

操作监听

可以监听一个操作的执行完毕
- (void (^)(void))completionBlock;
- (void)setCompletionBlock:(void (^)(void))block;

线程间通信
  • 通过+ (NSOperationQueue *)mainQueue NS_AVAILABLE(10_6, 4_0);获取主队列
  • 放在主队列里面的操作都会在主线程中执行
  • 在主线程刷新UI

小结

我们可以配合使用NSOperation和NSOperationQueue实现多线程编程,实现步骤大致是这样的:
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NSOperation中封装的操作放到一条新线程中执行

在此过程中,我们根本不用考虑线程的生命周期、同步、加锁等问题

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