iOS多线程全套:线程生命周期,多线程的四种解决方案,线程安全问题,GCD的使用,NSOperation的使用(下)

百家 作者:iOS开发 2017-07-10 12:08:25
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NSOperation的理解与使用


No.1:NSOperation简介


NSOperation是基于GCD之上的更高一层封装,NSOperation需要配合NSOperationQueue来实现多线程。


NSOperation实现多线程的步骤如下:


1. 创建任务:先将需要执行的操作封装到NSOperation对象中。

2. 创建队列:创建NSOperationQueue。

3. 将任务加入到队列中:将NSOperation对象添加到NSOperationQueue中。


需要注意的是,NSOperation是个抽象类,实际运用时中需要使用它的子类,有三种方式:


  • 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。


No.2:NSOperation的三种创建方式


NSInvocationOperation的使用

创建NSInvocationOperation对象并关联方法,之后start。

- (void)testNSInvocationOperation {

    // 创建NSInvocationOperation

    NSInvocationOperation *invocationOperation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(invocationOperation) object:nil];

    // 开始执行操作

    [invocationOperation start];

}


- (void)invocationOperation {

    NSLog(@"NSInvocationOperation包含的任务,没有加入队列========%@", [NSThread currentThread]);

}


打印结果如下,得到结论:程序在主线程执行,没有开启新线程。

这是因为NSOperation多线程的使用需要配合队列NSOperationQueue,后面会讲到NSOperationQueue的使用。


NSInvocationOperation包含的任务,没有加入队列========{number = 1, name = main}


  • NSBlockOperation的使用

把任务放到NSBlockOperation的block中,然后start。


- (void)testNSBlockOperation {

    // 把任务放到block中

    NSBlockOperation *blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

        NSLog(@"NSBlockOperation包含的任务,没有加入队列========%@", [NSThread currentThread]);

    }];


    [blockOperation start];

}


执行结果如下,可以看出:主线程执行,没有开启新线程。

同样的,NSBlockOperation可以配合队列NSOperationQueue来实现多线程。


NSBlockOperation包含的任务,没有加入队列========{number = 1, name = main}


但是NSBlockOperation有一个方法addExecutionBlock:,通过这个方法可以让NSBlockOperation实现多线程。


- (void)testNSBlockOperationExecution {

    NSBlockOperation *blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

        NSLog(@"NSBlockOperation运用addExecutionBlock主任务========%@", [NSThread currentThread]);

    }];


    [blockOperation addExecutionBlock:^{

        NSLog(@"NSBlockOperation运用addExecutionBlock方法添加任务1========%@", [NSThread currentThread]);

    }];

    [blockOperation addExecutionBlock:^{

        NSLog(@"NSBlockOperation运用addExecutionBlock方法添加任务2========%@", [NSThread currentThread]);

    }];

    [blockOperation addExecutionBlock:^{

        NSLog(@"NSBlockOperation运用addExecutionBlock方法添加任务3========%@", [NSThread currentThread]);

    }];


    [blockOperation start];

}


执行结果如下,可以看出,NSBlockOperation创建时block中的任务是在主线程执行,而运用addExecutionBlock加入的任务是在子线程执行的。


NSBlockOperation运用addExecutionBlock========{number = 1, name = main}

addExecutionBlock方法添加任务1========{number = 3, name = (null)}

addExecutionBlock方法添加任务3========{number = 5, name = (null)}

addExecutionBlock方法添加任务2========{number = 4, name = (null)}


  • 运用继承自NSOperation的子类

首先我们定义一个继承自NSOperation的类,然后重写它的main方法,之后就可以使用这个子类来进行相关的操作了。


/*******************"WHOperation.h"*************************/


#import


@interface WHOperation : NSOperation


@end



/*******************"WHOperation.m"*************************/


#import "WHOperation.h"


@implementation WHOperation


- (void)main {

    for (int i = 0; i < 3; i++) {

        NSLog(@"NSOperation的子类WHOperation======%@",[NSThread currentThread]);

    }

}


@end



/*****************回到主控制器使用WHOperation**********************/


- (void)testWHOperation {

    WHOperation *operation = [[WHOperation alloc] init];

    [operation start];

}


运行结果如下,依然是在主线程执行。


SOperation的子类WHOperation======{number = 1, name = main}

NSOperation的子类WHOperation======{number = 1, name = main}

NSOperation的子类WHOperation======{number = 1, name = main}

所以,NSOperation是需要配合队列NSOperationQueue来实现多线程的。下面就来说一下队列NSOperationQueue。


No.3:队列NSOperationQueue


NSOperationQueue只有两种队列:主队列、其他队列。其他队列包含了串行和并发。


主队列的创建如下,主队列上的任务是在主线程执行的。


NSOperationQueue *mainQueue = [NSOperationQueue mainQueue];


其他队列(非主队列)的创建如下,加入到‘非队列’中的任务默认就是并发,开启多线程。


NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];


注意


  1. 非主队列(其他队列)可以实现串行或并行。

  2. 队列NSOperationQueue有一个参数叫做最大并发数:maxConcurrentOperationCount。

  3. maxConcurrentOperationCount默认为-1,直接并发执行,所以加入到‘非队列’中的任务默认就是并发,开启多线程。

  4. 当maxConcurrentOperationCount为1时,则表示不开线程,也就是串行。

  5. 当maxConcurrentOperationCount大于1时,进行并发执行。

  6. 系统对最大并发数有一个限制,所以即使程序员把maxConcurrentOperationCount设置的很大,系统也会自动调整。所以把最大并发数设置的很大是没有意义的。


No.4:NSOperation + NSOperationQueue


把任务加入队列,这才是NSOperation的常规使用方式。


  • addOperation添加任务到队列

先创建好任务,然后运用- (void)addOperation:(NSOperation *)op 方法来吧任务添加到队列中,示例代码如下:


- (void)testOperationQueue {

    // 创建队列,默认并发

    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];


    // 创建操作,NSInvocationOperation

    NSInvocationOperation *invocationOperation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(invocationOperationAddOperation) object:nil];

    // 创建操作,NSBlockOperation

    NSBlockOperation *blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

        for (int i = 0; i < 3; i++) {

            NSLog(@"addOperation把任务添加到队列======%@", [NSThread currentThread]);

        }

    }];


    [queue addOperation:invocationOperation];

    [queue addOperation:blockOperation];

}



- (void)invocationOperationAddOperation {

    NSLog(@"invocationOperation===aaddOperation把任务添加到队列====%@", [NSThread currentThread]);

}


运行结果如下,可以看出,任务都是在子线程执行的,开启了新线程!


invocationOperation===addOperation把任务添加到队列===={number = 4, name = (null)}

addOperation把任务添加到队列======{number = 3, name = (null)}

addOperation把任务添加到队列======{number = 3, name = (null)}

addOperation把任务添加到队列======{number = 3, name = (null)}


  • addOperationWithBlock添加任务到队列

这是一个更方便的把任务添加到队列的方法,直接把任务写在block中,添加到任务中。


- (void)testAddOperationWithBlock {

    // 创建队列,默认并发

    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];


    // 添加操作到队列

    [queue addOperationWithBlock:^{

        for (int i = 0; i < 3; i++) {

            NSLog(@"addOperationWithBlock把任务添加到队列======%@", [NSThread currentThread]);

        }

    }];

}


运行结果如下,任务确实是在子线程中执行。


addOperationWithBlock把任务添加到队列======{number = 3, name = (null)}

addOperationWithBlock把任务添加到队列======{number = 3, name = (null)}

addOperationWithBlock把任务添加到队列======{number = 3, name = (null)}


  • 运用最大并发数实现串行

上面已经说过,可以运用队列的属性maxConcurrentOperationCount(最大并发数)来实现串行,值需要把它设置为1就可以了,下面我们通过代码验证一下。


- (void)testMaxConcurrentOperationCount {

    // 创建队列,默认并发

    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];


    // 最大并发数为1,串行

    queue.maxConcurrentOperationCount = 1;


    // 最大并发数为2,并发

//    queue.maxConcurrentOperationCount = 2;



    // 添加操作到队列

    [queue addOperationWithBlock:^{

        for (int i = 0; i < 3; i++) {

            NSLog(@"addOperationWithBlock把任务添加到队列1======%@", [NSThread currentThread]);

        }

    }];


    // 添加操作到队列

    [queue addOperationWithBlock:^{

        for (int i = 0; i < 3; i++) {

            NSLog(@"addOperationWithBlock把任务添加到队列2======%@", [NSThread currentThread]);

        }

    }];


    // 添加操作到队列

    [queue addOperationWithBlock:^{

        for (int i = 0; i < 3; i++) {

            NSLog(@"addOperationWithBlock把任务添加到队列3======%@", [NSThread currentThread]);

        }

    }];

}


运行结果如下,当最大并发数为1的时候,虽然开启了线程,但是任务是顺序执行的,所以实现了串行。

你可以尝试把上面的最大并发数变为2,会发现任务就变成了并发执行。


addOperationWithBlock把任务添加到队列1======{number = 3, name = (null)}

addOperationWithBlock把任务添加到队列1======{number = 3, name = (null)}

addOperationWithBlock把任务添加到队列1======{number = 3, name = (null)}

addOperationWithBlock把任务添加到队列2======{number = 3, name = (null)}

addOperationWithBlock把任务添加到队列2======{number = 3, name = (null)}

addOperationWithBlock把任务添加到队列2======{number = 3, name = (null)}

addOperationWithBlock把任务添加到队列3======{number = 3, name = (null)}

addOperationWithBlock把任务添加到队列3======{number = 3, name = (null)}

addOperationWithBlock把任务添加到队列3======{number = 3, name = (null)}


No.5:NSOperation的其他操作


  • 取消队列NSOperationQueue的所有操作,NSOperationQueue对象方法


- (void)cancelAllOperations


取消NSOperation的某个操作,NSOperation对象方法


- (void)cancel


使队列暂停或继续


// 暂停队列

[queue setSuspended:YES];


判断队列是否暂停


- (BOOL)isSuspended


暂停和取消不是立刻取消当前操作,而是等当前的操作执行完之后不再进行新的操作。


No.6:NSOperation的操作依赖


NSOperation有一个非常好用的方法,就是操作依赖。可以从字面意思理解:某一个操作(operation2)依赖于另一个操作(operation1),只有当operation1执行完毕,才能执行operation2,这时,就是操作依赖大显身手的时候了。


- (void)testAddDependency {


    // 并发队列

    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];


    // 操作1

    NSBlockOperation *operation1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

        for (int i = 0; i < 3; i++) {

            NSLog(@"operation1======%@", [NSThread  currentThread]);

        }

    }];


    // 操作2

    NSBlockOperation *operation2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

        NSLog(@"****operation2依赖于operation1,只有当operation1执行完毕,operation2才会执行****");

        for (int i = 0; i < 3; i++) {

            NSLog(@"operation2======%@", [NSThread  currentThread]);

        }

    }];


    // 使操作2依赖于操作1

    [operation2 addDependency:operation1];


    // 把操作加入队列

    [queue addOperation:operation1];

    [queue addOperation:operation2];

}


运行结果如下,操作2总是在操作1之后执行,成功验证了上面的说法。


operation1======{number = 3, name = (null)}

operation1======{number = 3, name = (null)}

operation1======{number = 3, name = (null)}

****operation2依赖于operation1,只有当operation1执行完毕,operation2才会执行****

operation2======{number = 4, name = (null)}

operation2======{number = 4, name = (null)}

operation2======{number = 4, name = (null)}


  • 本文所述的示例代码在这里:WHMultiThreadDemo

  • 推荐简单又好用的分类集合:WHKit

  • github地址:https://github.com/remember17

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