iOS多线程之NSOperation

1.NSOperation的理解

NSOperation本身是一个抽象的基类，我们要自己子类化NSOpeartion并封装我们要完成的任务，系统提供了两个比较方便的子类 NSInvocationOperation 和 NSBlockOperation ，NSInvocationOperation方便我们以现有的方法来初始化一个operation，NSBlockOperation是方便我们从Block来初始化operation。所有的NSOperation都有如下特征：

• 支持NSOperation对象之间建立依赖关系，当一个operation的所有依赖的operation都执行完了自己才会执行。
• 支持可选的completion block,当operation的主任务完成之后调用。
• 支持通过KVO通知来监控operation的执行状态。
• 支持指定operaion的优先级来安排operation的相对指向顺序。
• 支持operation的取消操作来停止operation执行。

2.NSOperation的执行

通常情况下我们要并发执行的话只要简单的把operation添加到operation queue中就行，operation queue负责创建线程并发地执行operation任务。

[objc] view plain copy

1. MyOperation *operation = [MyOperation alloc] init];  
2. NSOperationQueue* aQueue = [[NSOperationQueue alloc] init];  
3. [aQueue addOperation:operation];  

我们也可以直接通过NSOpeartion的start方法来处理operation任务，这样执行的话任务的处理是在start调用的线程中同步执行的。

[objc] view plain copy

1. MyOperation *operation = [MyOperation alloc] init];  
2. [operation start];  

isConcurrent 属性返回的就是operation要执行的任务相对于调用start的线程是同步的还是异步的， isConcurrent 默认返回NO。当然我们也可以自己创建线程来执行NSOperation的start方法达到并发执行的效果。

3.NSInvocationOperation的使用

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1. @implementation MyCustomClass  
2. - (NSOperation*)taskWithData:(id)data   
3. {  
4.     NSInvocationOperation* theOp = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(myTaskMethod:) object:data];  
5.    return theOp;  
6. }  
7. // This is the method that does the actual work of the task.  
8. - (void)myTaskMethod:(id)data   
9. {  
10.     // Perform the task.  
11. }  
12. @end  

4.NSBlockOperation的使用

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1. NSBlockOperation* theOp = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock: ^  
2. {  
3.     NSLog(@"Beginning operation.\n");  
4.     // Do some work.  
5. }];  

NSBlockOperation可以通过addExecutionBlock:方法添加多个block，只有所有block都执行完成的时候，operation才算是完成。

5.自定义NSOperation

NSOperation提供了一个基本结构，具体相关的并发执行的方法、operation依赖、KVO通知和取消操作还是需要我们自己实现的。整个NSOperation子类实现如下：

[objc] view plain copy

1. @interface MyOperation : NSOperation {  
2.     BOOL        executing;  
3.     BOOL        finished;  
4. }  
5. - (void)completeOperation;  
6. @end  
7. @implementation MyOperation  
8. - (id)init {  
9.     self = [super init];  
10.     if (self) {  
11.         executing = NO;  
12.         finished = NO;  
13.     }  
14.     return self;  
15. }  
16. - (void)start {  
17.     // Always check for cancellation before launching the task.  
18.     if ([self isCancelled])  
19.     {  
20.         // Must move the operation to the finished state if it is canceled.  
21.         [self willChangeValueForKey:@"isFinished"];  
22.         finished = YES;  
23.         [self didChangeValueForKey:@"isFinished"];  
24.         return;  
25.     }  
26.     // If the operation is not canceled, begin executing the task.  
27.     [self willChangeValueForKey:@"isExecuting"];  
28.     [self main];  
29.     executing = YES;  
30.     [self didChangeValueForKey:@"isExecuting"];  
31. }  
32. - (void)main {  
33.     @autoreleasepool {  
34.         BOOL isDone = NO;  
35.         while (![self isCancelled] && !isDone) {  
36.             // Do some work and set isDone to YES when finished  
37.         }  
38.         [self completeOperation];  
39.    }  
40. }  
41. - (void)completeOperation {  
42.     [self willChangeValueForKey:@"isFinished"];  
43.     [self willChangeValueForKey:@"isExecuting"];  
44.     executing = NO;  
45.     finished = YES;  
46.     [self didChangeValueForKey:@"isExecuting"];  
47.     [self didChangeValueForKey:@"isFinished"];  
48. }  
49. - (void)cancel {  
50.     [super cancel];  
51.     //取消网络请求      
52. }  
53. - (BOOL)isConcurrent {  
54.     return YES;  
55. }  
56. - (BOOL)isExecuting {  
57.     return executing;  
58. }  
59. - (BOOL)isFinished {  
60.     return finished;  
61. }  
62. @end  

并发operation需要实现以下方法：

• start
• main
• isConcurrent
• isExecuting
• isFinished

NSOperation支持KVO的属性有：

• isCancelled
• isConcurrent
• isExecuting
• isFinished
• isReady
• dependencies
• queuePriority
• completionBlock

不是所有的属性都要我们发送KVO通知，如果我们覆盖了start方法，就要像上面的代码一样在适当的地方发出isExecuting和isFinished的通知。如果我们实现了自己的addDependency:或者removeDependency:，就要适当的地方发送dependencies的通知。

6.配置NSOperation

6.1依赖管理

我们可以通过addDependency:给当前operation添加依赖operation，依赖关系不限于operation是否在一个队列里。注意我们不要自己生成循环依赖，这样会造成死锁。

6.2优先级管理

在队列里的operation的执行顺序取决于operation的状态（是否准备就绪）和相对优先级。是否准备就绪取决于operation的依赖operation是否完成，执行队列会优先考虑operation，如果高优先级的operation没有准备就绪，执行队列就会先执行低优先级的operation。operation的相对优先级只针对同一队列，就是说一个低优先级的operation可能比另一个队列里高优先级的operation优先执行。

6.3底层线程优先级管理

我们可以通过setThreadPriority:设置operation系统级别的线程优先级，优先级由0.0到1.0浮点数指定，默认是0.5。我们自己设置的系统级别的线程优先级只针对main方法执行期间有效，其他方法都是按照默认优先级执行。