这篇文章写得非常不错,基础用法都涉及到了,我把文章提到的例子都写到了demo里面,
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1. NSOperation简介
NSOperation是苹果提供给我们的一套多线程解决方案。实际上NSOperation是基于GCD更高一层的封装,但是比GCD更简单易用、代码可读性也更高。
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,并没有开辟新线程的能力,只有配合NSOperationQueue才能实现异步执行。
因为NSOperation是基于GCD的,那么使用起来也和GCD差不多,其中,NSOperation相当于GCD中的任务,而NSOperationQueue则相当于GCD中的队列。NSOperation实现多线程的使用步骤分为三步:
- 创建任务:先将需要执行的操作封装到一个NSOperation对象中。
- 创建队列:创建NSOperationQueue对象。
- 将任务加入到队列中:然后将NSOperation对象添加到NSOperationQueue中。
之后呢,系统就会自动将NSOperationQueue中的NSOperation取出来,在新线程中执行操作。
下面我们来学习下NSOperation和NSOperationQueue的基本使用。
2.NSOperation和NSOperationQueue的基本使用
1. 创建任务
NSOperation是个抽象类,并不能封装任务。我们只有使用它的子类来封装任务。我们有三种方式来封装任务。
- 使用子类NSInvocationOperation
- 使用子类NSBlockOperation
- 定义继承自NSOperation的子类,通过实现内部相应的方法来封装任务。
在不使用NSOperationQueue,单独使用NSOperation的情况下系统同步执行操作,下面我们学习以下任务的三种创建方式。
1. 使用子类- NSInvocationOperation:
// 1.创建NSInvocationOperation对象NSInvocationOperation *op = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];// 2.调用start方法开始执行操作[op start];- (void)run{ NSLog(@"------%@", [NSThread currentThread]);}
输出结果:
2016-09-05 14:29:58.483 NSOperation[15834:2384555] ------<NSThread: 0x7fa3e2e05410>{number = 1, name = main}
从中可以看到,在没有使用NSOperationQueue、单独使用NSInvocationOperation的情况下,NSInvocationOperation在主线程执行操作,并没有开启新线程。
下边再来看看NSBlockOperation。
2. 使用子类- NSBlockOperation
NSBlockOperation *op = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ // 在主线程 NSLog(@"------%@", [NSThread currentThread]);}];[op start];
输出结果:
2016-09-05 14:33:15.268 NSOperation[15884:2387780] ------<NSThread: 0x7fb2196012c0>{number = 1, name = main}
我们同样可以看到,在没有使用NSOperationQueue、单独使用NSBlockOperation的情况下,NSBlockOperation也是在主线程执行操作,并没有开启新线程。
但是,NSBlockOperation还提供了一个方法addExecutionBlock:
,通过addExecutionBlock:
就可以为NSBlockOperation添加额外的操作,这些额外的操作就会在其他线程并发执行。
- (void)blockOperation{ NSBlockOperation *op = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ // 在主线程 NSLog(@"1------%@", [NSThread currentThread]); }]; // 添加额外的任务(在子线程执行) [op addExecutionBlock:^{ NSLog(@"2------%@", [NSThread currentThread]); }]; [op addExecutionBlock:^{ NSLog(@"3------%@", [NSThread currentThread]); }]; [op addExecutionBlock:^{ NSLog(@"4------%@", [NSThread currentThread]); }]; [op start];}
输出结果:
2016-09-05 14:36:59.353 NSOperation[15896:2390616] 1------<NSThread: 0x7ff633f03be0>{number = 1, name = main}2016-09-05 14:36:59.354 NSOperation[15896:2390825] 2------<NSThread: 0x7ff633e24600>{number = 2, name = (null)}2016-09-05 14:36:59.354 NSOperation[15896:2390657] 3------<NSThread: 0x7ff633c411e0>{number = 3, name = (null)}2016-09-05 14:36:59.354 NSOperation[15896:2390656] 4------<NSThread: 0x7ff633f1d3e0>{number = 4, name = (null)}
可以看出,blockOperationWithBlock:
方法中的操作是在主线程中执行的,而addExecutionBlock:
方法中的操作是在其他线程中执行的。
3. 定义继承自NSOperation的子类
先定义一个继承自NSOperation的子类,重写main方法
YSCOperation.h#import@interface YSCOperation : NSOperation@end
YSCOperation.m
#import "YSCOperation.h"@implementation YSCOperation/** * 需要执行的任务 */- (void)main{ for (int i = 0; i < 2; ++i) { NSLog(@"1-----%@",[NSThread currentThread]); } }@end
然后使用的时候导入头文件YSCOperation.h
。
// 创建YSCOperationYSCOperation *op1 = [[YSCOperation alloc] init];[op1 start];
输出结果:
2016-09-05 18:15:59.674 NSOperation[16566:2501606] 1-----<NSThread: 0x7f8030d05150>{number = 1, name = main}2016-09-05 18:15:59.675 NSOperation[16566:2501606] 1-----<NSThread: 0x7f8030d05150>{number = 1, name = main}
可以看出:在没有使用NSOperationQueue、单独使用自定义子类的情况下,是在主线程执行操作,并没有开启新线程。
下边我们简单讲讲NSOperationQueue的创建。
2. 创建队列
和GCD中的并发队列、串行队列略有不同的是:NSOperationQueue
一共有两种队列:主队列、其他队列。其中其他队列同时包含了串行、并发功能。下边是主队列、其他队列的基本创建方法和特点。
- 主队列
- 凡是添加到主队列中的任务(NSOperation),都会放到主线程中执行
NSOperationQueue *queue = [NSOperationQueue mainQueue];
- 凡是添加到主队列中的任务(NSOperation),都会放到主线程中执行
- 其他队列(非主队列)
- 添加到这种队列中的任务(NSOperation),就会自动放到子线程中执行
- 同时包含了:串行、并发功能
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
3. 将任务加入到队列中
前边说了,NSOperation需要配合NSOperationQueue来实现多线程。
那么我们需要将创建好的任务加入到队列中去。总共有两种方法-
- (void)addOperation:(NSOperation *)op;
- 需要先创建任务,再将创建好的任务加入到创建好的队列中去
- (void)addOperationToQueue{ // 1.创建队列 NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init]; // 2. 创建操作 // 创建NSInvocationOperation NSInvocationOperation *op1 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil]; // 创建NSBlockOperation NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ for (int i = 0; i < 2; ++i) { NSLog(@"1-----%@", [NSThread currentThread]); } }]; // 3. 添加操作到队列中:addOperation: [queue addOperation:op1]; // [op1 start] [queue addOperation:op2]; // [op2 start]}- (void)run{ for (int i = 0; i < 2; ++i) { NSLog(@"2-----%@", [NSThread currentThread]); }}
输出结果:
2016-09-05 17:06:00.241 NSOperationQueue[16201:2452281] 1-----<NSThread: 0x7fe4824080e0>{number = 3, name = (null)}2016-09-05 17:06:00.241 NSOperationQueue[16201:2452175] 2-----<NSThread: 0x7fe482404a50>{number = 2, name = (null)}2016-09-05 17:06:00.242 NSOperationQueue[16201:2452175] 2-----<NSThread: 0x7fe482404a50>{number = 2, name = (null)}2016-09-05 17:06:00.241 NSOperationQueue[16201:2452281] 1-----<NSThread: 0x7fe4824080e0>{number = 3, name = (null)}
可以看出:NSInvocationOperation和NSOperationQueue结合后能够开启新线程,进行并发执行NSBlockOperation和NSOperationQueue也能够开启新线程,进行并发执行。
-
- (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block;
- 无需先创建任务,在block中添加任务,直接将任务block加入到队列中。
- (void)addOperationWithBlockToQueue{ // 1. 创建队列 NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init]; // 2. 添加操作到队列中:addOperationWithBlock: [queue addOperationWithBlock:^{ for (int i = 0; i < 2; ++i) { NSLog(@"-----%@", [NSThread currentThread]); } }];}
输出结果:
2016-09-05 17:10:47.023 NSOperationQueue[16293:2457487] -----<NSThread: 0x7ffa6bc0e1e0>{number = 2, name = (null)}2016-09-05 17:10:47.024 NSOperationQueue[16293:2457487] -----<NSThread: 0x7ffa6bc0e1e0>{number = 2, name = (null)}
可以看出addOperationWithBlock:和NSOperationQueue能够开启新线程,进行并发执行。
3. 控制串行执行和并行执行的关键
之前我们说过,NSOperationQueue创建的其他队列同时具有串行、并发功能,上边我们演示了并发功能,那么他的串行功能是如何实现的?
这里有个关键参数maxConcurrentOperationCount
,叫做最大并发数。
- 最大并发数:
maxConcurrentOperationCount
-
maxConcurrentOperationCount
默认情况下为-1,表示不进行限制,默认为并发执行。 - 当
maxConcurrentOperationCount
为1时,进行串行执行。 - 当
maxConcurrentOperationCount
大于1时,进行并发执行,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。
-
- (void)opetationQueue{ // 创建队列 NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init]; // 设置最大并发操作数 // queue.maxConcurrentOperationCount = 2; queue.maxConcurrentOperationCount = 1; // 就变成了串行队列 // 添加操作 [queue addOperationWithBlock:^{ NSLog(@"1-----%@", [NSThread currentThread]); [NSThread sleepForTimeInterval:0.01]; }]; [queue addOperationWithBlock:^{ NSLog(@"2-----%@", [NSThread currentThread]); [NSThread sleepForTimeInterval:0.01]; }]; [queue addOperationWithBlock:^{ NSLog(@"3-----%@", [NSThread currentThread]); [NSThread sleepForTimeInterval:0.01]; }]; [queue addOperationWithBlock:^{ NSLog(@"4-----%@", [NSThread currentThread]); [NSThread sleepForTimeInterval:0.01]; }]; [queue addOperationWithBlock:^{ NSLog(@"5-----%@", [NSThread currentThread]); [NSThread sleepForTimeInterval:0.01]; }]; [queue addOperationWithBlock:^{ NSLog(@"6-----%@", [NSThread currentThread]); [NSThread sleepForTimeInterval:0.01]; }];}
最大并发数为1输出结果:
2016-09-05 17:21:54.124 NSOperationQueue[16320:2464630] 1-----<NSThread: 0x7fc892d0b3a0>{number = 2, name = (null)}2016-09-05 17:21:54.136 NSOperationQueue[16320:2464631] 2-----<NSThread: 0x7fc892c0a7b0>{number = 3, name = (null)}2016-09-05 17:21:54.148 NSOperationQueue[16320:2464630] 3-----<NSThread: 0x7fc892d0b3a0>{number = 2, name = (null)}2016-09-05 17:21:54.160 NSOperationQueue[16320:2464631] 4-----<NSThread: 0x7fc892c0a7b0>{number = 3, name = (null)}2016-09-05 17:21:54.171 NSOperationQueue[16320:2464631] 5-----<NSThread: 0x7fc892c0a7b0>{number = 3, name = (null)}2016-09-05 17:21:54.184 NSOperationQueue[16320:2464630] 6-----<NSThread: 0x7fc892d0b3a0>{number = 2, name = (null)}最大并发数为2输出结果:
2016-09-05 17:23:36.030 NSOperationQueue[16331:2466366] 2-----<NSThread: 0x7fd729f0f270>{number = 3, name = (null)}2016-09-05 17:23:36.030 NSOperationQueue[16331:2466491] 1-----<NSThread: 0x7fd729f4e290>{number = 2, name = (null)}2016-09-05 17:23:36.041 NSOperationQueue[16331:2466367] 3-----<NSThread: 0x7fd729d214e0>{number = 4, name = (null)}2016-09-05 17:23:36.041 NSOperationQueue[16331:2466366] 4-----<NSThread: 0x7fd729f0f270>{number = 3, name = (null)}2016-09-05 17:23:36.053 NSOperationQueue[16331:2466366] 6-----<NSThread: 0x7fd729f0f270>{number = 3, name = (null)}2016-09-05 17:23:36.053 NSOperationQueue[16331:2466511] 5-----<NSThread: 0x7fd729e056c0>{number = 5, name = (null)}
可以看出:当最大并发数为1时,任务是按顺序串行执行的。当最大并发数为2时,任务是并发执行的。而且开启线程数量是由系统决定的,不需要我们来管理。这样看来,是不是比GCD还要简单了许多?
4. 操作依赖
NSOperation和NSOperationQueue最吸引人的地方是它能添加操作之间的依赖关系。比如说有A、B两个操作,其中A执行完操作,B才能执行操作,那么就需要让B依赖于A。具体如下:
- (void)addDependency{ NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init]; NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ NSLog(@"1-----%@", [NSThread currentThread]); }]; NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ NSLog(@"2-----%@", [NSThread currentThread]); }]; [op2 addDependency:op1]; // 让op2 依赖于 op1,则先执行op1,在执行op2 [queue addOperation:op1]; [queue addOperation:op2];}
输出结果:
2016-09-05 17:51:28.811 操作依赖[16423:2484866] 1-----<NSThread: 0x7fc138e1e7c0>{number = 2, name = (null)}2016-09-05 17:51:28.812 操作依赖[16423:2484866] 2-----<NSThread: 0x7fc138e1e7c0>{number = 2, name = (null)}
可以看到,无论运行几次,其结果都是op1先执行,op2后执行。
5. 一些其他方法
-
- (void)cancel;
NSOperation提供的方法,可取消单个操作 -
- (void)cancelAllOperations;
NSOperationQueue提供的方法,可以取消队列的所有操作 -
- (void)setSuspended:(BOOL)b;
可设置任务的暂停和恢复,YES代表暂停队列,NO代表恢复队列 -
- (BOOL)isSuspended;
判断暂停状态 -
注意:
- 这里的暂停和取消并不代表可以将当前的操作立即取消,而是当当前的操作执行完毕之后不再执行新的操作。
- 暂停和取消的区别就在于:暂停操作之后还可以恢复操作,继续向下执行;而取消操作之后,所有的操作就清空了,无法再接着执行剩下的操作。