iOS多线程之NSOperation

1.NSOperation一些概念

1.1SOperation基本概念

是基于GCD更高一层的封装,是面向对象的。相比GCD,NSOperation的使用更加简单,并且提供了一些用GCD不是很好实现的功能(比如设置最大并发数、队列的暂停和继续、取消任务、指定任务的依赖关系等)。
NSOperation是一个抽象类(c++中用virtual修饰的函数为虚函数,虚函数是有方法实现的,虚函数的作用就是允许其在子类中可以被重写,所以OC的方法其实都是虚函数。虚函数后面加上=0就是纯虚函数,比如virtual void add(int a,int b) = 0;就是纯虚函数,纯虚函数是没有函数实现的,只能在子类中去实现。一个类只要有纯虚函数那它就是一个抽象类,抽象类不能用来实例化对象,只能作为基类用来继承并在子类中重写虚函数后才能使用。其实OC中是没有抽象类的,但可以结合OC的协议来实现抽象类。),也就是说它并不能直接使用,而是应该使用它的子类。使用它的子类的方法有三种,使用苹果为我们提供的两个子类NSInvocationOperation,NSBlockOperation和自定义继承自NSOperation的子类。

1.2NSOperation、NSOperationQueue 操作和操作队列

1.2.1操作(Operation)

1.执行操作的意思,换句话说就是你在线程中执行的那段代码
2.在 GCD 中是放在 block 中的。在 NSOperation 中,我们使用 NSOperation 子类 NSInvocationOperation、NSBlockOperation,或者自定义子类来封装操作

1.2.2操作队列(Operation Queues)

1.这里的队列指操作队列,即用来存放操作的队列。不同于 GCD 中的调度队列 FIFO(先进先出)的原则。NSOperationQueue 对于添加到队列中的操作,首先进入准备就绪的状态(就绪状态取决于操作之间的依赖关系),然后进入就绪状态的操作的开始执行顺序(非结束执行顺序)由操作之间相对的优先级决定(优先级是操作对象自身的属性)
2.操作队列通过设置最大并发操作数(maxConcurrentOperationCount)来控制并发、串行。
3.NSOperationQueue 为我们提供了两种不同类型的队列:主队列和自定义队列。主队列运行在主线程之上,而自定义队列在后台执行。

1.3使用步骤

NSOperation 需要配合 NSOperationQueue 来实现多线程。因为默认情况下,NSOperation 单独使用时系统同步执行操作,配合 NSOperationQueue 我们能更好的实现异步执行。
NSOperation 实现多线程的使用步骤分为三步
1.创建操作:先将需要执行的操作封装到一个 NSOperation 对象中。
2.创建队列:创建 NSOperationQueue 对象。
3.将操作加入到队列中:将 NSOperation 对象添加到 NSOperationQueue 对象中

2.NSOperation 和 NSOperationQueue 基本使用

2.1创建操作

上面提到了NSOperation 是个抽象类,不能用来封装操作。我们只有使用它的子类来封装操作。NSInvocationOperation、NSBlockOperation、自定义继承自 NSOperation 的子类,通过实现内部相应的方法来封装操作

2.1.1使用NSInvocationOperation

#pragma mark NSInvocationOperation
-(void)creatNSInvocationOperation{
    //创建 NSInvocationOperation 对象
    NSInvocationOperation * invocation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(invocationTask) object:nil];
    //调用 start 方法开始执行操作
    [invocation start];
}
-(void)invocationTask{
    
    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        // 模拟耗时操作
        [NSThread sleepForTimeInterval:2];
        // 打印当前线程
        NSLog(@"%d---%@",i,[NSThread currentThread]);
    }
}
输出日志:
2021-03-25 11:38:12.538541+0800 ios_thread[2096:109583] 0---<NSThread: 0x6000001c81c0>{number = 1, name = main}
2021-03-25 11:38:14.540272+0800 ios_thread[2096:109583] 1---<NSThread: 0x6000001c81c0>{number = 1, name = main}
2021-03-25 11:38:16.541950+0800 ios_thread[2096:109583] 2---<NSThread: 0x6000001c81c0>{number = 1, name = main}

总结:
1.在主线程中单独使用使用子类 NSInvocationOperation 执行一个操作的情况下,操作是在当前线程执行的,并没有开启新线程。
2.会阻塞当前线程,出现卡顿现象
其他线程操作也会出现上面的总结内容:
例如我们将 creatNSInvocationOperation

2.1.2使用子类 NSBlockOperation

#pragma mark NSBlockOperation
-(void)creatNSBlockOperation{
    //创建NSBlockOperation
    NSBlockOperation * blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
       
        for (int i = 0; i<3; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];
            NSLog(@"%d------%@",i,[NSThread currentThread]);
        }
        
    }];
    
    [blockOperation start];
    
}
输出结果:
2021-03-25 14:05:11.527463+0800 ios_thread[2800:176385] 0------<NSThread: 0x600001651fc0>{number = 8, name = (null)}
2021-03-25 14:05:13.530972+0800 ios_thread[2800:176385] 1------<NSThread: 0x600001651fc0>{number = 8, name = (null)}
2021-03-25 14:05:15.536683+0800 ios_thread[2800:176385] 2------<NSThread: 0x600001651fc0>{number = 8, name = (null)}

说明:
1.如果只有一个任务(或者叫操作),也就是通过blockOperationWithBlock添加的执行任务(或者通过init方法创建NSBlockOperation对象然后通过blockOperationWithBlock添加一个任务),那不会开启新线程,而是在当前线程执行任务。
2.在主线程中执行以上代码会阻塞主线程------解决这个问题我们可以放到其他线程中执行,例如下面代码

 [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(creatNSBlockOperation) toTarget:self withObject:nil];

2.1.2.1使用子类 NSBlockOperation----addExecutionBlock

如果通过addExecutionBlock额外添加了多个执行任务,那么会开启新线程去执行任务,此时blockOperationWithBlock添加的任务也不一定是在当前线程中执行。所有任务完成后执行completionBlock中的代码,注意completionBlock要写在start方法的前面。
请看代码和输出日志,一目了然

#pragma mark NSBlockOperation - addExecutionBlock
-(void)creatNSBlockAddExectionBlock{
    //创建NSBlockOperation
    NSLog(@"当前线程 ------ %@",[NSThread currentThread]);
    NSBlockOperation * blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];
            NSLog(@"任务1 ------ %@",[NSThread currentThread]);
    }];
   
    [blockOperation addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"任务2 ------ %@",[NSThread currentThread]);
    }];
    [blockOperation addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"任务3 ------ %@",[NSThread currentThread]);
    }];
    [blockOperation addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"任务4 ------ %@",[NSThread currentThread]);
    }];
    blockOperation.completionBlock = ^{
        NSLog(@"完成任务 ------ %@",[NSThread currentThread]);
    };
    [blockOperation start];
}
输出日志:
021-03-25 14:40:01.744127+0800 ios_thread[3081:198067] 当前线程 ------ <NSThread: 0x600003097680>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 14:40:01.744704+0800 ios_thread[3081:197992] 任务2 ------ <NSThread: 0x600003081300>{number = 6, name = (null)}
2021-03-25 14:40:01.744766+0800 ios_thread[3081:197991] 任务3 ------ <NSThread: 0x6000030ce980>{number = 5, name = (null)}
2021-03-25 14:40:01.744811+0800 ios_thread[3081:197988] 任务4 ------ <NSThread: 0x6000030ce740>{number = 4, name = (null)}
2021-03-25 14:40:03.746638+0800 ios_thread[3081:198067] 任务1 ------ <NSThread: 0x600003097680>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 14:40:03.747077+0800 ios_thread[3081:197991] 完成任务 ------ <NSThread: 0x6000030ce980>{number = 5, name = (null)}

说明:输出的日志结果我们看出:
1.使用子类 NSBlockOperation,并调用方法 AddExecutionBlock: 的情况下,blockOperationWithBlock:方法中的操作 和 addExecutionBlock: 中的操作是在不同的线程中并发执行的。
2.还有一种情况,在使用 blockOperationWithBlock:方法中的操作不一定不是在当前线程(主线程)也可能会在其他线程(非当前线程)中执行
3.一般情况下,如果一个 NSBlockOperation 对象封装了多个操作。NSBlockOperation 是否开启新线程,取决于操作的个数。如果添加的操作的个数多,就会自动开启新线程。当然开启的线程数是由系统来决定的。

2.1.3自定义继承自 NSOperation 的子类

如果使用子类 NSInvocationOperationNSBlockOperation 不能满足日常需求,我们可以使用自定义继承自 NSOperation 的子类。可以通过重写 main 或者start 方法 来定义自己的 NSOperation 对象。重写main方法比较简单,我们不需要管理操作的状态属性 isExecuting 和 isFinished。当 main 执行完返回的时候,这个操作就结束了。
上代码
创建子类
.h文件

#import <Foundation/Foundation.h>

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN

@interface Operation_child : NSOperation

@end

NS_ASSUME_NONNULL_END

.m文件

#import "Operation_child.h"

@implementation Operation_child

-(void)main{
    if (!self.isCancelled) {
        [NSThread sleepForTimeInterval:2];
        NSLog(@"----%@",[NSThread currentThread]);
    }
}

调用:

#pragma mark 自定义继承自 NSOperation 的子类
-(void)creatNSOperationChild{
    Operation_child * operationChild = [[Operation_child alloc] init];
    [operationChild start];
}
输出结果:
2021-03-25 15:18:52.105615+0800 ios_thread[3481:224653] ----<NSThread: 0x600002182dc0>{number = 7, name = (null)}

总结:
在没有使用 NSOperationQueue、在主线程单独使用自定义继承自 NSOperation 的子类的情况下,是在主线程执行操作,并没有开启新线程。

2.2创建队列 NSOperationQueue

NSOperationQueue 一共有两种队列:主队列自定义队列。其中自定义队列 同时包含了串行、并发功能。

2.2.1主队列

// 主队列获取方法
    NSOperationQueue *queueMian = [NSOperationQueue mainQueue];

说明:
凡是添加到主队列中的操作,一般都会放到主线程中执行(注:不包括操作使用addExecutionBlock:添加的额外操作,额外操作可能在其他线程执行

2.2.2自定义队列

// 自定义队列创建方法
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];

总结:
1.添加到这种队列中的操作,就会自动放到子线程中执行。
2.同时包含了:串行、并发功能。

2.3将操作加入到队列中

2.3.1- (void)addOperation:(NSOperation *)op

先创建操作,再将创建好的操作加入到创建好的队列中去。

#pragma mark - (void)addOperation:(NSOperation *)op
-(void)addOperationQueue{
    //创建队列
    NSOperationQueue * queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    //创建操作1
    NSInvocationOperation  *op1 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(task1) object:nil];
    //创建操作2
    NSInvocationOperation  *op2 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(task2) object:nil];
    //创建操作3
    NSBlockOperation * op3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操
        NSLog(@"3---%@", [NSThread currentThread]); // 打印当前线程
    }];
    [op3 addExecutionBlock:^{
        [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
        NSLog(@"4---%@", [NSThread currentThread]); // 打印当前线程
    }];
    // 3.使用 addOperation: 添加所有操作到队列中
    [queue addOperation:op1]; // [op1 start]
    [queue addOperation:op2]; // [op2 start]
    [queue addOperation:op3]; // [op3 start]
}
-(void)task1{
    [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操
    NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]); // 打印当前线程
}
-(void)task2{
    [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操
    NSLog(@"2---%@", [NSThread currentThread]); // 打印当前线程
}
输出结果:
2021-03-25 16:20:59.026966+0800 ios_thread[4007:263149] 3---<NSThread: 0x6000011505c0>{number = 4, name = (null)}
2021-03-25 16:20:59.026967+0800 ios_thread[4007:263144] 2---<NSThread: 0x6000011502c0>{number = 6, name = (null)}
2021-03-25 16:20:59.026966+0800 ios_thread[4007:263146] 1---<NSThread: 0x60000115bcc0>{number = 5, name = (null)}
2021-03-25 16:20:59.027037+0800 ios_thread[4007:263145] 4---<NSThread: 0x600001170640>{number = 7, name = (null)}

2.3.2- (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block

使用 addOperationWithBlock: 将操作加入到操作队列后能够开启新线程,进行并发执行。

#pragma mark - (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block
- (void)addOperationWithBlock{
    //创建队列
    NSOperationQueue * blockQueue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    
    [blockQueue addOperationWithBlock:^{
        [NSThread sleepForTimeInterval:2];
        NSLog(@"1---- %@",[NSThread currentThread]);
    }];
    
    [blockQueue addOperationWithBlock:^{
        [NSThread sleepForTimeInterval:2];
        NSLog(@"2---- %@",[NSThread currentThread]);
    }];
    
    [blockQueue addOperationWithBlock:^{
        [NSThread sleepForTimeInterval:2];
        NSLog(@"3---- %@",[NSThread currentThread]);
    }];
}
输出结果:
2021-03-25 16:29:33.617292+0800 ios_thread[4092:269764] 2---- <NSThread: 0x600001714500>{number = 2, name = (null)}
2021-03-25 16:29:33.617292+0800 ios_thread[4092:269763] 3---- <NSThread: 0x60000176e980>{number = 4, name = (null)}
2021-03-25 16:29:33.617290+0800 ios_thread[4092:269766] 1---- <NSThread: 0x60000176f9c0>{number = 6, name = (null)}

3. maxConcurrentOperationCount 控制串行执行、并发执行

maxConcurrentOperationCount,叫做最大并发操作数。用来控制一个特定队列中可以有多少个操作同时参与并发执行。
重点强调:这里 maxConcurrentOperationCount 控制的不是并发线程的数量,而是一个队列中同时能并发执行的最大操作数。而且一个操作也并非只能在一个线程中运行
1.默认情况下为-1,表示不进行限制,可进行并发执行。
2.为1时,队列为串行队列。只能串行执行。
3.大于1时,队列为并发队列。操作并发执行,当然这个值不应超过系统限制,即使自己设置一个很大的值,系统也会自动调整为 min{自己设定的值,系统设定的默认最大值}。

来一段代码感受不一下:

- (void)setMaxConcurrentOperationCount {

    // 1.创建队列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    
    // 2.设置最大并发操作数
    //情况1:不做任何设置 默认 maxConcurrentOperationCount == -1
    
    //情况2:maxConcurrentOperationCount == 1-----// 串行队列
    queue.maxConcurrentOperationCount = 1;
    
    //情况3:maxConcurrentOperationCount >1 -----并发队列
   // queue.maxConcurrentOperationCount = 2; 
   // queue.maxConcurrentOperationCount = 4; // 并发队列

    // 3.添加操作
    [queue addOperationWithBlock:^{
        // 模拟耗时操作
        [NSThread sleepForTimeInterval:2];
        // 打印当前线程
        NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]);
    }];
    [queue addOperationWithBlock:^{
        // 模拟耗时操作
        [NSThread sleepForTimeInterval:2];
        // 打印当前线程
        NSLog(@"2---%@", [NSThread currentThread]);
        
    }];
    [queue addOperationWithBlock:^{
        // 模拟耗时操作
        [NSThread sleepForTimeInterval:2];
        // 打印当前线程
        NSLog(@"3---%@", [NSThread currentThread]);
       
    }];
    [queue addOperationWithBlock:^{
        // 模拟耗时操作
        [NSThread sleepForTimeInterval:2];
        // 打印当前线程
        NSLog(@"4---%@", [NSThread currentThread]);
    }];
}
情况1输出结果:
2021-03-25 16:54:32.560338+0800 ios_thread[4297:286738] 2---<NSThread: 0x600003805800>{number = 3, name = (null)}
2021-03-25 16:54:32.560329+0800 ios_thread[4297:286772] 4---<NSThread: 0x60000381b5c0>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 16:54:32.560339+0800 ios_thread[4297:286733] 3---<NSThread: 0x60000381b700>{number = 6, name = (null)}
2021-03-25 16:54:32.560329+0800 ios_thread[4297:286735] 1---<NSThread: 0x6000038090c0>{number = 5, name = (null)}
情况2输出结果:
2021-03-25 16:55:21.809831+0800 ios_thread[4318:287748] 1---<NSThread: 0x600002179ac0>{number = 6, name = (null)}
2021-03-25 16:55:23.813068+0800 ios_thread[4318:287748] 2---<NSThread: 0x600002179ac0>{number = 6, name = (null)}
2021-03-25 16:55:25.818470+0800 ios_thread[4318:287747] 3---<NSThread: 0x600002113600>{number = 8, name = (null)}
2021-03-25 16:55:27.819750+0800 ios_thread[4318:287748] 4---<NSThread: 0x600002179ac0>{number = 6, name = (null)}
情况3输出结果:
2021-03-25 16:56:13.572470+0800 ios_thread[4344:288767] 4---<NSThread: 0x600000d78040>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 16:56:13.572468+0800 ios_thread[4344:288769] 1---<NSThread: 0x600000d36c80>{number = 4, name = (null)}
2021-03-25 16:56:13.572473+0800 ios_thread[4344:288772] 3---<NSThread: 0x600000d57100>{number = 3, name = (null)}
2021-03-25 16:56:13.572472+0800 ios_thread[4344:288768] 2---<NSThread: 0x600000d44d80>{number = 6, name = (null)}

怎么样结果很显然了吧!比GCD简单多了吧!

4.操作依赖-addDependency

NSOperation、NSOperationQueue 最牛逼的地方是它能添加操作之间的依赖关系。通过操作依赖,我们可以很方便的控制操作之间的执行先后顺序。
NSOperation 提供了3个接口供我们管理和查看依赖。
添加依赖:- (void)addDependency:(NSOperation *)op;
移除依赖:- (void)removeDependency:(NSOperation *)op
在当前操作开始执行之前完成执行的所有操作对象数组:@property (readonly, copy) NSArray<NSOperation *> *dependencies

需求分析:有 A、B 两个操作,其中 A 执行完操作,B 才能执行操作。
解决方案:使用依赖来处理的话,那么就需要让操作 B 依赖于操作 A
看代码:

- (void)addDependency {

    // 1.创建队列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];

    // 2.创建操作
    NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
            NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]); // 打印当前线程
    }];
    NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
            NSLog(@"2---%@", [NSThread currentThread]); // 打印当前线程
    }];
    NSBlockOperation *op3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
            NSLog(@"3---%@", [NSThread currentThread]); // 打印当前线程
    }];

    // 3.添加依赖
    [op2 addDependency:op1]; // 让op2 依赖于 op1,则先执行op1,在执行op2
    [op3 addDependency:op2]; // 让op3 依赖于 op2,

    // 4.添加操作到队列中
    [queue addOperation:op1];
    [queue addOperation:op2];
    [queue addOperation:op3];
}
输出结果:
2021-03-25 17:08:37.378617+0800 ios_thread[4459:298313] 1---<NSThread: 0x6000001adf80>{number = 3, name = (null)}
2021-03-25 17:08:39.380749+0800 ios_thread[4459:298313] 2---<NSThread: 0x6000001adf80>{number = 3, name = (null)}
2021-03-25 17:08:41.385481+0800 ios_thread[4459:298315] 3---<NSThread: 0x60000018bc40>{number = 6, name = (null)}

5.优先级 queuePriority

NSOperation 提供了queuePriority(优先级)属性,queuePriority属性适用于同一操作队列中的操作,不适用于不同操作队列中的操作。默认情况下,所有新创建的操作对象优先级都是NSOperationQueuePriorityNormal。但是我们可以通过setQueuePriority:方法来改变当前操作在同一队列中的执行优先级。
通过代码输出结果进行总结 ok

-(void)creatqueuePriority{
    /*
     typedef NS_ENUM(NSInteger, NSOperationQueuePriority) {
         NSOperationQueuePriorityVeryLow = -8L,
         NSOperationQueuePriorityLow = -4L,
         NSOperationQueuePriorityNormal = 0,
         NSOperationQueuePriorityHigh = 4,
         NSOperationQueuePriorityVeryHigh = 8
     };
     */
    //操作1
    NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"1------%@",[NSThread currentThread]);
        [NSThread sleepForTimeInterval:1];
       
    }];
    
    //操作2
    NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"2------%@",[NSThread currentThread]);
        [NSThread sleepForTimeInterval:3];
        
    }];
    
    [self.queue addOperation:op1];
    [self.queue addOperation:op2];
    
//    //设置优先级最高
//    [op2 setQueuePriority:NSOperationQueuePriorityVeryHigh];
//    //设置优先级最低
//    [op1 setQueuePriority:NSOperationQueuePriorityLow];
 }

未设置优先级输出结果:
021-03-25 17:44:43.355005+0800 ios_thread[4741:320899] 1------<NSThread: 0x600000960200>{number = 4, name = (null)}
2021-03-25 17:44:43.355009+0800 ios_thread[4741:320894] 2------<NSThread: 0x600000965280>{number = 6, name = (null)}
设置优先级输出的结果:
2021-03-25 17:46:57.969597+0800 ios_thread[4781:323374] 2------<NSThread: 0x6000035a2900>{number = 2, name = (null)}
2021-03-25 17:46:57.969593+0800 ios_thread[4781:323370] 1------<NSThread: 0x6000035a6c80>{number = 4, name = (null)}

解释:进入就绪状态的操作
当一个操作的所有依赖都已经完成时,操作对象通常会进入准备就绪状态,等待执行.
举个例子,现在有4个优先级都是 NSOperationQueuePriorityNormal(默认级别)的操作:op1,op2,op3,op4。其中 op3 依赖于 op2,op2 依赖于 op1,即 op3 -> op2 -> op1。现在将这4个操作添加到队列中并发执行。
因为 op1 和 op4 都没有需要依赖的操作,所以在 op1,op4 执行之前,就是处于准备就绪状态的操作。
op3 和 op2 都有依赖的操作(op3 依赖于 op2,op2 依赖于 op1),所以 op3 和 op2 都不是准备就绪状态下的操作
总结:
1.对于添加到队列中的操作,首先进入准备就绪的状态(就绪状态取决于操作之间的依赖关系),然后进入就绪状态的操作的开始执行顺序(非结束执行顺序)由操作之间相对的优先级决定(优先级是操作对象自身的属性)
2.queuePriority 属性决定了进入准备就绪状态下的操作之间的开始执行顺序。并且,优先级不能取代依赖关系
3.如果一个队列中既包含高优先级操作,又包含低优先级操作,并且两个操作都已经准备就绪,那么队列先执行高优先级操作。比如上例中,如果 op1 和 op4 是不同优先级的操作,那么就会先执行优先级高的操作。
4.如果,一个队列中既包含了准备就绪状态的操作,又包含了未准备就绪的操作,未准备就绪的操作优先级比准备就绪的操作优先级高。那么,虽然准备就绪的操作优先级低,也会优先执行。优先级不能取代依赖关系。如果要控制操作间的启动顺序,则必须使用依赖关系

6.NSOperation的一些状态

1.isReady:代表当前任务是否处于就绪状态
2.isExecuting:代表当前任务是否处于正在执行中的状态
3.isFinished:代表当前任务是否已执行完成
4.isCancelled:代表当前任务是否已取消。

ps:这里涉及的内容比较多,抽空我会写一个专题

7.线程之间的通讯

案例:在平时开发中,我们一般在主线程里边进行 UI 刷新,例如:点击、滚动、拖拽等事件。我们通常把一些耗时的操作放在其他线程,比如说图片下载、文件上传等耗时操作。通过NSOperation同样也可以实现这个功能

- (void)communication {

    // 1.创建队列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

    // 2.添加操作
    [queue addOperationWithBlock:^{
        // 异步进行耗时操作
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
            NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]); // 打印当前线程
        }

        // 回到主线程
        [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
            // 进行一些 UI 刷新等操作
            for (int i = 0; i < 2; i++) {
                [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
                NSLog(@"2---%@", [NSThread currentThread]); // 打印当前线程
            }
        }];
    }];
}
输出结果:
021-03-25 23:30:52.762160+0800 ios_thread[1270:42862] 1---<NSThread: 0x600003d02ec0>{number = 2, name = (null)}
2021-03-25 23:30:54.767102+0800 ios_thread[1270:42862] 1---<NSThread: 0x600003d02ec0>{number = 2, name = (null)}
2021-03-25 23:30:56.768833+0800 ios_thread[1270:42790] 2---<NSThread: 0x600003d000c0>{number = 1, name = main}
2021-03-25 23:30:58.769446+0800 ios_thread[1270:42790] 2---<NSThread: 0x600003d000c0>{number = 1, name = main}

8线程同步和线程安全

场景:
总共有20张火车票,有两个售卖火车票的窗口,一个是北京火车票售卖窗口,另一个是上海火车票售卖窗口。两个窗口同时售卖火车票,卖完为止。

8.1非线程安全

#pragma mark 非线程安全
- (void)initTicketStatusNotSave {
    NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程

    self.ticketAllCount = 20;

    // 1.创建 queue1,queue1 代表北京火车票售卖窗口
    NSOperationQueue *queue1 = [[NSOperationQueue alloc] init];
    queue1.maxConcurrentOperationCount = 1;

    // 2.创建 queue2,queue2 代表上海火车票售卖窗口
    NSOperationQueue *queue2 = [[NSOperationQueue alloc] init];
    queue2.maxConcurrentOperationCount = 1;

    // 3.创建卖票操作 op1
    NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        [self saleTicketNotSafe];
    }];

    // 4.创建卖票操作 op2
    NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        [self saleTicketNotSafe];
    }];

    // 5.添加操作,开始卖票
    [queue1 addOperation:op1];
    [queue2 addOperation:op2];
}

/**
 * 售卖火车票(非线程安全)
 */
- (void)saleTicketNotSafe {
    while (1) {

        if (self.ticketAllCount > 0) {
            //如果还有票,继续售卖
            self.ticketAllCount--;
            NSLog(@"%@", [NSString stringWithFormat:@"剩余票数:%d 窗口:%@", self.ticketAllCount, [NSThread currentThread]]);
            [NSThread sleepForTimeInterval:0.2];
        } else {
            NSLog(@"所有火车票均已售完");
            break;
        }
    }
}
输出结果:(部分)
2021-03-25 23:48:23.400267+0800 ios_thread[1342:51399] 剩余票数:12 窗口:<NSThread: 0x6000006866c0>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 23:48:23.606059+0800 ios_thread[1342:51399] 剩余票数:11 窗口:<NSThread: 0x6000006866c0>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 23:48:23.606059+0800 ios_thread[1342:51401] 剩余票数:11 窗口:<NSThread: 0x6000006c7600>{number = 6, name = (null)}
2021-03-25 23:48:23.810505+0800 ios_thread[1342:51401] 剩余票数:10 窗口:<NSThread: 0x6000006c7600>{number = 6, name = (null)}
2021-03-25 23:48:23.810554+0800 ios_thread[1342:51399] 剩余票数:10 窗口:<NSThread: 0x6000006866c0>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 23:48:24.015414+0800 ios_thread[1342:51401] 剩余票数:9 窗口:<NSThread: 0x6000006c7600>{number = 6, name = (null)}
2021-03-25 23:48:24.015460+0800 ios_thread[1342:51399] 剩余票数:9 窗口:<NSThread: 0x6000006866c0>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 23:48:24.216838+0800 ios_thread[1342:51401] 剩余票数:7 窗口:<NSThread: 0x6000006c7600>{number = 6, name = (null)}
2021-03-25 23:48:24.216838+0800 ios_thread[1342:51399] 剩余票数:8 窗口:<NSThread: 0x6000006866c0>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 23:48:24.420479+0800 ios_thread[1342:51401] 剩余票数:6 窗口:<NSThread: 0x6000006c7600>{number = 6, name = (null)}
2021-03-25 23:48:24.420479+0800 ios_thread[1342:51399] 剩余票数:5 窗口:<NSThread: 0x6000006866c0>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 23:48:24.623089+0800 ios_thread[1342:51401] 剩余票数:4 窗口:<NSThread: 0x6000006c7600>{number = 6, name = (null)}
2021-03-25 23:48:24.623165+0800 ios_thread[1342:51399] 剩余票数:3 窗口:<NSThread: 0x6000006866c0>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 23:48:24.827498+0800 ios_thread[1342:51401] 剩余票数:2 窗口:<NSThread: 0x6000006c7600>{number = 6, name = (null)}
2021-03-25 23:48:24.827498+0800 ios_thread[1342:51399] 剩余票数:1 窗口:<NSThread: 0x6000006866c0>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 23:48:25.028198+0800 ios_thread[1342:51399] 所有火车票均已售完
2021-03-25 23:48:25.028236+0800 ios_thread[1342:51401] 剩余票数:0 窗口:<NSThread: 0x6000006c7600>{number = 6, name = (null)}
2021-03-25 23:48:25.231564+0800 ios_thread[1342:51401] 所有火车票均已售完

总结:
在不考虑线程安全,不使用 NSLock 情况下,得到票数是错乱的,这样显然不符合我们的需求

8.2线程安全

#pragma mark 线程安全
- (void)initTicketStatusSave {
    NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程

    self.ticketAllCount = 20;

    self.lock = [[NSLock alloc] init];  // 初始化 NSLock 对象

    // 1.创建 queue1,queue1 代表北京火车票售卖窗口
    NSOperationQueue *queue1 = [[NSOperationQueue alloc] init];
    queue1.maxConcurrentOperationCount = 1;

    // 2.创建 queue2,queue2 代表上海火车票售卖窗口
    NSOperationQueue *queue2 = [[NSOperationQueue alloc] init];
    queue2.maxConcurrentOperationCount = 1;

    // 3.创建卖票操作 op1
    NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        [self saleTicketSafe];
    }];

    // 4.创建卖票操作 op2
    NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        [self saleTicketSafe];
    }];

    // 5.添加操作,开始卖票
    [queue1 addOperation:op1];
    [queue2 addOperation:op2];
}

/**
 * 售卖火车票(线程安全)
 */
- (void)saleTicketSafe {
    while (1) {

        // 加锁
        [self.lock lock];

        if (self.ticketAllCount > 0) {
            //如果还有票,继续售卖
            self.ticketAllCount--;
            NSLog(@"%@", [NSString stringWithFormat:@"剩余票数:%d 窗口:%@", self.ticketAllCount, [NSThread currentThread]]);
            [NSThread sleepForTimeInterval:0.2];
        }

        // 解锁
        [self.lock unlock];

        if (self.ticketAllCount <= 0) {
            NSLog(@"所有火车票均已售完");
            break;
        }
    }
}
输出结果:
2021-03-25 23:53:39.468526+0800 ios_thread[1393:55050] currentThread---<NSThread: 0x6000022cc740>{number = 1, name = main}
2021-03-25 23:53:39.469078+0800 ios_thread[1393:55109] 剩余票数:19 窗口:<NSThread: 0x600002280800>{number = 4, name = (null)}
2021-03-25 23:53:39.674068+0800 ios_thread[1393:55109] 剩余票数:18 窗口:<NSThread: 0x600002280800>{number = 4, name = (null)}
2021-03-25 23:53:39.880506+0800 ios_thread[1393:55109] 剩余票数:17 窗口:<NSThread: 0x600002280800>{number = 4, name = (null)}
2021-03-25 23:53:40.082992+0800 ios_thread[1393:55109] 剩余票数:16 窗口:<NSThread: 0x600002280800>{number = 4, name = (null)}
2021-03-25 23:53:40.287230+0800 ios_thread[1393:55109] 剩余票数:15 窗口:<NSThread: 0x600002280800>{number = 4, name = (null)}
2021-03-25 23:53:40.492205+0800 ios_thread[1393:55335] 剩余票数:14 窗口:<NSThread: 0x6000022a1240>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 23:53:40.697425+0800 ios_thread[1393:55335] 剩余票数:13 窗口:<NSThread: 0x6000022a1240>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 23:53:40.900730+0800 ios_thread[1393:55335] 剩余票数:12 窗口:<NSThread: 0x6000022a1240>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 23:53:41.105010+0800 ios_thread[1393:55335] 剩余票数:11 窗口:<NSThread: 0x6000022a1240>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 23:53:41.306831+0800 ios_thread[1393:55335] 剩余票数:10 窗口:<NSThread: 0x6000022a1240>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 23:53:41.509773+0800 ios_thread[1393:55335] 剩余票数:9 窗口:<NSThread: 0x6000022a1240>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 23:53:41.711065+0800 ios_thread[1393:55335] 剩余票数:8 窗口:<NSThread: 0x6000022a1240>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 23:53:41.916129+0800 ios_thread[1393:55335] 剩余票数:7 窗口:<NSThread: 0x6000022a1240>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 23:53:42.116712+0800 ios_thread[1393:55335] 剩余票数:6 窗口:<NSThread: 0x6000022a1240>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 23:53:42.320800+0800 ios_thread[1393:55335] 剩余票数:5 窗口:<NSThread: 0x6000022a1240>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 23:53:42.524571+0800 ios_thread[1393:55335] 剩余票数:4 窗口:<NSThread: 0x6000022a1240>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 23:53:42.727111+0800 ios_thread[1393:55335] 剩余票数:3 窗口:<NSThread: 0x6000022a1240>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 23:53:42.931756+0800 ios_thread[1393:55335] 剩余票数:2 窗口:<NSThread: 0x6000022a1240>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 23:53:43.135012+0800 ios_thread[1393:55335] 剩余票数:1 窗口:<NSThread: 0x6000022a1240>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 23:53:43.339858+0800 ios_thread[1393:55335] 剩余票数:0 窗口:<NSThread: 0x6000022a1240>{number = 7, name = (null)}
2021-03-25 23:53:43.543577+0800 ios_thread[1393:55335] 所有火车票均已售完
2021-03-25 23:53:43.543577+0800 ios_thread[1393:55109] 所有火车票均已售完

总结:
在考虑了线程安全,使用 NSLock 加锁、解锁机制的情况下,得到的票数是正确的,没有出现混乱的情况。也就解决了多个线程同步的问题

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