iOS多线程编程之二——NSOperation与NSOperationQueue

iOS多线程编程之二——NSOperation与NSOperationQueue

一、NSOperation解析

NSOperation是基于Object-C封装的一套管理与执行线程操作的类。这个类是一个抽象类,通常情况下,我们会使用NSInvocationOperation和NSBlockOperation这两个子类进行多线程的开发,当然我们也可以写继承于NSOperation的类,封装我们自己的操作类。

1、NSOperation抽象类中提供的逻辑方法

操作开始执行

- (void)start;

在子类中可以重写这个方法,实现执行的方法

- (void)main;

取消执行

- (void)cancel;

获取当操作状态的几个属性

@property (readonly, getter=isCancelled) BOOL cancelled;//当前操作是否取消执行
@property (readonly, getter=isExecuting) BOOL executing;//当前操作是否正在执行
@property (readonly, getter=isFinished) BOOL finished;//当前操作是否执行结束
@property (readonly, getter=isAsynchronous) BOOL asynchronous;//当前操作是否在异步线程中
@property (readonly, getter=isReady) BOOL ready;//当前操作是否已经准备好

阻塞当前线程直到操作完成

- (void)waitUntilFinished;

设置在操作队列中的优先级

@property NSOperationQueuePriority queuePriority;

其中NSOperationQueuePriority的枚举如下:

typedef NS_ENUM(NSInteger, NSOperationQueuePriority) {
    NSOperationQueuePriorityVeryLow = -8L,//优先级很低
    NSOperationQueuePriorityLow = -4L,//优先级低
    NSOperationQueuePriorityNormal = 0,//优先级普通
    NSOperationQueuePriorityHigh = 4,//优先级高
    NSOperationQueuePriorityVeryHigh = 8//优先级非常高
};

设置操作完成后的回调block

@property (copy) void (^completionBlock)(void);

设置操作的优先级

@property double threadPriority;

设置操作的名称

@property (copy) NSString *name;

2、带block的操作类实例——NSBlockOperation

NSBlockOperation是NSOperation的一个子类,其可以异步的执行多个block,当所有的block都完成时,这个操作才算完成。

初始化方法:

+ (instancetype)blockOperationWithBlock:(void (^)(void))block;

在操作中添加block

- (void)addExecutionBlock:(void (^)(void))block;

添加进去的block的数组

@property (readonly, copy) NSArray *executionBlocks;

示例如下:

NSBlockOperation * opera = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        for (int i=0; i<10; i++) {
            NSLog(@"%@=%d",[NSThread currentThread],i);
        }
    }];
    [opera addExecutionBlock:^{
        for (int i=0; i<10; i++) {
            NSLog(@"%@=%d",[NSThread currentThread],i);
        }
    }];
    [opera start];

打印情况如下,可以看出,两个block块的执行是异步的:

3、使用NSInvocationOperation调用方法

根据选择器创建一个对象

- (instancetype)initWithTarget:(id)target selector:(SEL)sel object:(id)arg;

通过Invocation创建一个对象

- (instancetype)initWithInvocation:(NSInvocation *)inv;

这个类执行的操作是与调用它的线程同步的,示例如下:

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.  
    NSInvocationOperation * operation = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(log) object:nil];
    [operation start];
        for (int i=0; i<10; i++) {
        NSLog(@"%@=%d",[NSThread currentThread],i);
        }  
}


-(void)log{
    for (int i=0; i<100; i++) {
        NSLog(@"%@=%d",[NSThread currentThread],i);
    }
}

通过打印结果可以看出其执行的同步性。

二、操作之间的依赖关系

依赖关系和优先级的作用很像,却也不同。如果一个操作A依赖于另一个操作B,那么只有当B操作完成后,A操作才会执行。操作添加依赖的

添加一个依赖:

- (void)addDependency:(NSOperation *)op;

删除一个依赖

- (void)removeDependency:(NSOperation *)op;

原则上说,一个操作对象的依赖可以添加多个,并且当所有依赖都执行完成后才会执行这个操作。

三、NSOperationQueue操作队列

NSOperationQueue是操作队列类,通过上面的介绍,我们已经可以理解操作,并且操作默认的执行方式是串行的,尽管NSBlockOperation中的block块间是并行执行的,但其和外部操作依然是串行的。如果将操作放入操作队列中,则默认为并行执行的。

示例如下:

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    NSOperationQueue * queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
    NSInvocationOperation * op1 = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(log) object:nil];
    [queue addOperation:op1];
    for (int i=0; i<10; i++) {
        NSLog(@"%@=%d",[NSThread currentThread],i);
    }
}

-(void)log{
    for (int i=0; i<10; i++) {
        NSLog(@"%@=%d",[NSThread currentThread],i);
    }
}

打印信息如下:

可以看出来,队列的操作是在一个新的线程中执行的,并且操作队列之中的操作也都是异步执行的。

在操作队列中添加一个操作任务:

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

在队列中插入一组操作任务,后面的参数设置是否队列中得任务都执行完成后再执行这一组操作:

- (void)addOperations:(NSArray *)ops waitUntilFinished:(BOOL)wait;

在队列中添加一个block操作

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

获取操作队列中的所有操作的数组

@property (readonly, copy) NSArray *operations;

获取操作队列中操作的个数

@property (readonly) NSUInteger operationCount;

设置队列最大并行操作数量

@property NSInteger maxConcurrentOperationCount;

设置是否暂停队列任务执行

@property (getter=isSuspended) BOOL suspended;

设置队列名字

@property (copy) NSString *name;

设置队列的优先级别(iOS8后支持)

@property NSQualityOfService qualityOfService;

取消队列中所有操作任务

- (void)cancelAllOperations;

阻塞当前线程,直到队列中所有任务完成

- (void)waitUntilAllOperationsAreFinished;

获取当前执行的队列

+ (NSOperationQueue *)currentQueue;

获取主线程中的操作队列

+ (NSOperationQueue *)mainQueue;

四、队列中操作的执行顺序法则

1、决定于依赖关系,只有当这个操作的依赖全部执行完成后,它才会被执行。

2、影响于优先级,优先级高的会先执行。

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