iOS多线程应用开发中使用NSOperation类的基本方法

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：

代码如下:

//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：

代码如下:

//
//  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

代码如下:

@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：

代码如下:

//创建NSBlockOperation操作对象
    NSBlockOperation *operation=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        //......
    }];
   
    //添加操作
    [operation addExecutionBlock:^{
        //....
    }];

代码示例：

代码1：

代码如下:

//
//  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

代码如下:

@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：

代码如下:

//
//  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

代码如下:

@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

代码如下:

//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]);
    }];

代码如下:

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

代码示例：

代码如下:

//
//  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

代码如下:

@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];
}

代码如下:

-(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：

代码如下:

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end

代码如下:

@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

代码如下:

- (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

代码如下:

- (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

代码如下:

- (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

代码如下:

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

（2）优先级的取值

代码如下:

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

代码如下:

[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

代码如下:

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end

代码如下:

@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];
}

代码如下:

-(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：

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

代码如下:

- (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。

代码如下:

#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：

代码如下:

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end

代码如下:

@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）。