iOS多线程编程之NSOperation和NSOperationQueue的使用

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使用 NSOperation的方式有两种，

一种是用定义好的两个子类：

NSInvocationOperation 和 NSBlockOperation。

另一种是继承NSOperation

如果你也熟悉Java，NSOperation就和java.lang.Runnable接口很相似。和Java的Runnable一样，NSOperation也是设计用来扩展的，只需继承重写NSOperation的一个方法main。相当与java 中Runnalbe的Run方法。然后把NSOperation子类的对象放入NSOperationQueue队列中，该队列就会启动并开始处理它。

NSInvocationOperation例子：

和前面一篇博文一样，我们实现一个下载图片的例子。新建一个Single View app，拖放一个ImageView控件到xib界面。

实现代码如下：

#import "ViewController.h"
#define kURL @"http://avatar.youkuaiyun.com/2/C/D/1_totogo2010.jpg"

@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self
                                                                           selector:@selector(downloadImage:)
                                                                             object:kURL];
    
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
    [queue addOperation:operation];
	// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
}

-(void)downloadImage:(NSString *)url{
    NSLog(@"url:%@", url);
    NSURL *nsUrl = [NSURL URLWithString:url];
    NSData *data = [[NSData alloc]initWithContentsOfURL:nsUrl];
    UIImage * image = [[UIImage alloc]initWithData:data];
    [self performSelectorOnMainThread:@selector(updateUI:) withObject:image waitUntilDone:YES];
}
-(void)updateUI:(UIImage*) image{
    self.imageView.image = image;
}

1. viewDidLoad方法里可以看到我们用NSInvocationOperation建了一个后台线程，并且放到NSOperationQueue中。后台线程执行downloadImage方法。
2. downloadImage 方法处理下载图片的逻辑。下载完成后用performSelectorOnMainThread执行主线程updateUI方法。
3. updateUI 并把下载的图片显示到图片控件中。

第二种方式继承NSOperation 

在.m文件中实现main方法，main方法编写要执行的代码即可。

如何控制线程池中的线程数？

队列里可以加入很多个NSOperation, 可以把NSOperationQueue看作一个线程池，可往线程池中添加操作（NSOperation）到队列中。线程池中的线程可看作消费者，从队列中取走操作，并执行它。

通过下面的代码设置：
[queue setMaxConcurrentOperationCount:5];
线程池中的线程数，也就是并发操作数。默认情况下是-1，-1表示没有限制，这样会同时运行队列中的全部的操作。

@interface YourOperation : NSOperation
@end

@implementation YourOperation
- (void)main{
     // 任务代码
     ...
}
@end

@implementation YourOperation
- (void)start
{
    self.isExecuting = YES;
    // 任务代码 ...
}
- (void)finish //异步回调
{
    self.isExecuting = NO;
    self.isFinished = YES;
}
@end

1. 使用 main方法非常简单，开发者不需要管理一些状态属性（例如 isExecuting 和 isFinished），当 main 方法返回的时候，这个 operation 就结束了。这种方式使用起来非常简单，但是灵活性相对重写 start 来说要少一些， 因为main方法执行完就认为operation结束了，所以一般可以用来执行同步任务。

2. 如果你希望拥有更多的控制权，或者想在一个操作中可以执行异步任务，那么就重写 start方法, 但是注意：这种情况下，你必须手动管理操作的状态， 只有当发送 isFinished的 KVO 消息时，才认为是 operation 结束。

当实现了start方法时，默认会执行start方法，而不执行main方法。为了让操作队列能够捕获到操作的改变，需要将状态的属性以配合 KVO的方式进行实现。如果你不使用它们默认的 setter 来进行设置的话你就需要在合适的时候发送合适的 KVO消息。

需要手动管理的状态有：

    isExecuting
    代表任务正在执行中
    isFinished
    代表任务已经执行完成
    isCancelled
    代表任务已经取消执行
    手动的发送 KVO消息， 通知状态更改如下 ：

[self willChangeValueForKey:@"isCancelled"];
_isCancelled = YES;
[self didChangeValueForKey:@"isCancelled"];

为了能使用操作队列所提供的取消功能，你需要在长时间操作中时不时地检查 isCancelled属性, 比如在一个长的循环中:

@implementation MyOperation

- (void)main
{
    while (notDone && !self.isCancelled) {
        // 任务处理
    }
}
@end

NSOperationQueue相对于GCD来说有以下优点：

• 提供了在 GCD 中不那么容易复制的有用特性。
• 可以很方便的取消一个NSOperation的执行
• 可以更容易的添加任务的依赖关系
• 提供了任务的状态：isExecuteing, isFinished.