iOS多線程應用開發中使用NSOperation類的基本方法

2020-07-26 03:32:16

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供稿：網友

一、NSOperation簡介

1.簡單說明

NSOperation的作⽤：配合使用NSOperation和NSOperationQueue也能實現多線程編程

NSOperation和NSOperationQueue實現多線程的具體步驟：

（1）先將需要執行的操作封裝到一個NSOperation對象中

（2）然后將NSOperation對象添加到NSOperationQueue中

（3）系統會⾃動將NSOperationQueue中的NSOperation取出來

（4）將取出的NSOperation封裝的操作放到⼀條新線程中執⾏

2.NSOperation的子類

NSOperation是個抽象類,并不具備封裝操作的能力,必須使⽤它的子類

使用NSOperation⼦類的方式有3種：

（1）NSInvocationOperation

（2）NSBlockOperation

（3）自定義子類繼承NSOperation,實現內部相應的⽅法

二、具體說明

1.NSInvocationOperation子類

創建對象和執行操作：

復制代碼代碼如下:

//創建操作對象，封裝要執行的任務
    //NSInvocationOperation   封裝操作
    NSInvocationOperation *operation=[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test) object:nil];
    
    //執行操作
    [operation start];

說明：一旦執⾏操作,就會調用target的test方法

代碼示例：

復制代碼代碼如下:

//
// YYViewController.m
// 01-NSOperation基本1
//
// Created by 孔醫己 on 14-6-25.
// Copyright (c) 2014年 itcast. All rights reserved.
//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end

復制代碼代碼如下:

@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];

    //NSOperation:抽象類，不具備封裝功能

    //創建操作對象，封裝要執行的任務
    //NSInvocationOperation   封裝操作
    NSInvocationOperation *operation=[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test) object:nil];

    //執行操作
    [operation start];

}

-(void)test
{

NSLog(@"--test--%@--",[NSThread currentThread]);
}
@end

打印查看：

2015111391700829.png (797×26)

注意：操作對象默認在主線程中執行，只有添加到隊列中才會開啟新的線程。即默認情況下，如果操作沒有放到隊列中queue中，都是同步執行。只有將NSOperation放到一個NSOperationQueue中,才會異步執行操作

2.NSBlockOperation子類

創建對象和添加操作：

復制代碼代碼如下:

//創建NSBlockOperation操作對象
    NSBlockOperation *operation=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        //......
    }];
    
    //添加操作
    [operation addExecutionBlock:^{
        //....
    }];

代碼示例：

代碼1：

復制代碼代碼如下:

//
// YYViewController.m
// 02-NSTherad基本2
//
// Created by 孔醫己 on 14-6-25.
// Copyright (c) 2014年 itcast. All rights reserved.
//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end

復制代碼代碼如下:

@implementation YYViewController

打印查看：

2015111391736283.png (812×26)

代碼2：

復制代碼代碼如下:

//
// YYViewController.m
// 02-NSTherad基本2
//
// Created by 孔醫己 on 14-6-25.
// Copyright (c) 2014年 itcast. All rights reserved.
//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end

復制代碼代碼如下:

@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];

    //創建NSBlockOperation操作對象
    NSBlockOperation *operation=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"NSBlockOperation------%@",[NSThread currentThread]);
    }];

    //添加操作
    [operation addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"NSBlockOperation1------%@",[NSThread currentThread]);
    }];

    [operation addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"NSBlockOperation2------%@",[NSThread currentThread]);
    }];

    //開啟執行操作
    [operation start];
}
@end

2015111391842936.png (820×63)

注意:只要NSBlockOperation封裝的操作數 > 1,就會異步執行操作

3.NSOperationQueue

NSOperationQueue的作⽤：NSOperation可以調⽤start⽅法來執⾏任務,但默認是同步執行的

如果將NSOperation添加到NSOperationQueue(操作隊列)中,系統會自動異步執行NSOperation中的操作

添加操作到NSOperationQueue中，自動執行操作，自動開啟線程

復制代碼代碼如下:

//創建NSOperationQueue
    NSOperationQueue * queue=[[NSOperationQueue alloc]init];
    //把操作添加到隊列中
    //第一種方式
    [queue addOperation:operation1];
    [queue addOperation:operation2];
    [queue addOperation:operation3];
    //第二種方式
    [queue addOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"NSBlockOperation3--4----%@",[NSThread currentThread]);
    }];

復制代碼代碼如下:

- (void)addOperation:(NSOperation *)op;
- (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block; 

代碼示例：

復制代碼代碼如下:

//
// YYViewController.m
// 03-NSOperation基本3
//
// Created by 孔醫己 on 14-6-25.
// Copyright (c) 2014年 itcast. All rights reserved.
//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end

復制代碼代碼如下:

@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];

復制代碼代碼如下:

-(void)test1
{
NSLog(@"NSInvocationOperation--test1--%@",[NSThread currentThread]);
}

-(void)test2
{
NSLog(@"NSInvocationOperation--test2--%@",[NSThread currentThread]);
}

@end

打印效果：

2015111392029822.png (900×83)

注意：系統自動將NSOperationqueue中的NSOperation對象取出，將其封裝的操作放到一條新的線程中執行。上面的代碼示例中，一共有四個任務，operation1和operation2分別有一個任務，operation3有兩個任務。一共四個任務，開啟了四條線程。通過任務執行的時間全部都是273可以看出，這些任務是并行執行的。

提示：隊列的取出是有順序的，與打印結果并不矛盾。這就好比，選手A,BC雖然起跑的順序是先A,后B，然后C，但是到達終點的順序卻不一定是A,B在前，C在后。
下面使用for循環打印，可以更明顯的看出任務是并發執行的。

代碼示例：

復制代碼代碼如下:

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end

復制代碼代碼如下:

@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];

    //創建NSInvocationOperation對象，封裝操作
    NSInvocationOperation *operation1=[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test1) object:nil];
    NSInvocationOperation *operation2=[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test2) object:nil];
    //創建對象，封裝操作
    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]);
        }
    }];

    //創建NSOperationQueue
    NSOperationQueue * queue=[[NSOperationQueue alloc]init];
    //把操作添加到隊列中
    [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

2015111392049597.png (889×273)

三、并發數
（1）并發數:同時執⾏行的任務數.比如,同時開3個線程執行3個任務,并發數就是3
（2）最大并發數：同一時間最多只能執行的任務的個數。
（3）最⼤大并發數的相關⽅方法

復制代碼代碼如下:

- (NSInteger)maxConcurrentOperationCount;
- (void)setMaxConcurrentOperationCount:(NSInteger)cnt;

說明：如果沒有設置最大并發數，那么并發的個數是由系統內存和CPU決定的，可能內存多久開多一點，內存少就開少一點。
注意：num的值并不代表線程的個數，僅僅代表線程的ID。
提示：最大并發數不要亂寫（5以內），不要開太多，一般以2~3為宜，因為雖然任務是在子線程進行處理的，但是cpu處理這些過多的子線程可能會影響UI，讓UI變卡。

四、隊列的取消，暫停和恢復
（1）取消隊列的所有操作

復制代碼代碼如下:

- (void)cancelAllOperations;

提⽰:也可以調用NSOperation的- (void)cancel⽅法取消單個操作

（2）暫停和恢復隊列

復制代碼代碼如下:

- (void)setSuspended:(BOOL)b; // YES代表暫停隊列,NO代表恢復隊列

- (BOOL)isSuspended; //當前狀態

（3）暫停和恢復的適用場合：在tableview界面，開線程下載遠程的網絡界面，對UI會有影響，使用戶體驗變差。那么這種情況，就可以設置在用戶操作UI（如滾動屏幕）的時候，暫停隊列（不是取消隊列），停止滾動的時候，恢復隊列。

五、操作優先級
（1）設置NSOperation在queue中的優先級,可以改變操作的執⾏優先級

復制代碼代碼如下:

- (NSOperationQueuePriority)queuePriority;
- (void)setQueuePriority:(NSOperationQueuePriority)p;

（2）優先級的取值

復制代碼代碼如下:

NSOperationQueuePriorityVeryLow = -8L,

NSOperationQueuePriorityLow = -4L,

NSOperationQueuePriorityNormal = 0,

NSOperationQueuePriorityHigh = 4,

NSOperationQueuePriorityVeryHigh = 8

說明：優先級高的任務，調用的幾率會更大。

六、操作依賴
（1）NSOperation之間可以設置依賴來保證執行順序，⽐如一定要讓操作A執行完后,才能執行操作B,可以像下面這么寫

復制代碼代碼如下:

[operationB addDependency:operationA]; // 操作B依賴于操作

（2）可以在不同queue的NSOperation之間創建依賴關系

2015111392125598.png (388×187)

注意：不能循環依賴（不能A依賴于B，B又依賴于A）。

（3）代碼示例

復制代碼代碼如下:

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end

復制代碼代碼如下:

@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];

    //創建NSInvocationOperation對象，封裝操作
    NSInvocationOperation *operation1=[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test1) object:nil];
    NSInvocationOperation *operation2=[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test2) object:nil];
    //創建對象，封裝操作
    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]);
        }
    }];

    //設置操作依賴
    //先執行operation2，再執行operation1，最后執行operation3
    [operation3 addDependency:operation1];
    [operation1 addDependency:operation2];

    //不能是相互依賴
//    [operation3 addDependency:operation1];
//    [operation1 addDependency:operation3];

    //創建NSOperationQueue
    NSOperationQueue * queue=[[NSOperationQueue alloc]init];
    //把操作添加到隊列中
    [queue addOperation:operation1];
    [queue addOperation:operation2];
    [queue addOperation:operation3];
}

復制代碼代碼如下:

-(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：

2015111392149398.png (907×305)

A做完再做B，B做完才做C。
注意：一定要在添加之前，進行設置。
提示：任務添加的順序并不能夠決定執行順序，執行的順序取決于依賴。使用Operation的目的就是為了讓開發人員不再關心線程。

5.操作的監聽
可以監聽一個操作的執行完畢

復制代碼代碼如下:

- (void (^)(void))completionBlock;
- (void)setCompletionBlock:(void (^)(void))block; 

代碼示例

第一種方式：可以直接跟在任務后面編寫需要完成的操作，如這里在下載圖片后，緊跟著下載第二張圖片。但是這種寫法有的時候把兩個不相關的操作寫到了一個代碼塊中，代碼的可閱讀性不強。

復制代碼代碼如下:

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end

@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];

    //創建對象，封裝操作
    NSBlockOperation *operation=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"-operation-下載圖片-%@",[NSThread currentThread]);
        //.....下載圖片后繼續進行的操作
        NSLog(@"--接著下載第二張圖片--");
    }];

    //創建隊列
    NSOperationQueue *queue=[[NSOperationQueue alloc]init];
    //把任務添加到隊列中（自動執行，自動開線程）
    [queue addOperation:operation];
}

@end

第二種方式：

復制代碼代碼如下:

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end

復制代碼代碼如下:

@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];

    //創建對象，封裝操作
    NSBlockOperation *operation=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        for (int i=0; i<10; i++) {
            NSLog(@"-operation-下載圖片-%@",[NSThread currentThread]);
        }
    }];

    //監聽操作的執行完畢
    operation.completionBlock=^{
        //.....下載圖片后繼續進行的操作
        NSLog(@"--接著下載第二張圖片--");
    };

    //創建隊列
    NSOperationQueue *queue=[[NSOperationQueue alloc]init];
    //把任務添加到隊列中（自動執行，自動開線程）
    [queue addOperation:operation];
}