[iOS开发]NSOperation & NSOperationQueue
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了[iOS开发]NSOperation & NSOperationQueue相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
NSOperation、NSOperationQueue 是苹果提供给我们的一套多线程解决方案。是基于 GCD 更高一层的封装,完全面向对象。但是比 GCD 更简单易用、代码可读性也更高。
(一)使用步骤
NSOperation
实现多线程的使用步骤分为三步:
- 创建操作:先将需要执行的操作封装到一个
NSOperation
对象中 - 创建队列:创建
NSOperationQueue
对象 - 将操作加入到队列中:将
NSOperation
对象添加到NSOperationQueue
对象中
之后,系统会自动将NSOperationQueue
中的NSOperation
取出来,在新线程中执行操作。
(二)基本使用
1. 创建操作
因为NSOperation是个抽象类,不能创建实例,所以我们通常使用它的子类来进行封装操作:
- 使用子类
NSInvocationOperation
- 使用子类
NSBlockOperation
- 自定义继承自
NSOperation
的子类,通过实现内部相应的方法来封装操作
(1)使用子类NSInvocationOperation
// 1.创建 NSInvocationOperation 对象
NSInvocationOperation *op = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(testOp) object:nil];
// 2.调用 start 方法开始执行操作
[op start];
- (void)testOp
NSLog(@"testOp--%@", [NSThread currentThread]);
输出:
testOp--<_NSMainThread: 0x600003bb82c0>number = 1, name = main
- 因为没有使用
NSOperationQueue
,并且我们是在当前线程(主线程)中执行一个操作,所以它是在当前线程(主线程)中完成操作的,并没有开启新线程。 - 如果在其他线程中执行操作,则打印的结果为其他线程。总之,它是在哪个线程创建并启动的,它就会在哪个线程执行。
(2)使用子类NSBlockOperation
// 1.创建 NSBlockOperation 对象
NSBlockOperation *op = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^
NSLog(@"blockOp---%@", [NSThread currentThread]);
];
// 2.调用 start 方法开始执行操作
[op start];
输出:
blockOp---<_NSMainThread: 0x60000320c240>number = 1, name = main
这个其实和上边NSInvocationOperation
一样,只是使用block之后更加简洁了,也没有开启新线程,哪个线程创建并执行就是那个线程。
NSBlockOperation还有一个方法addExecutionBlock:,通过addExecutionBlock:就可以为NSBlockOperation添加额外的操作。这些操作(包括blockOperationWithBlock中的操作)可以在不同的线程中同时(并发)执行。只有当所有相关的操作已经完成执行时,才视为完成。如果添加的操作多的话,blockOperationWithBlock:
中的操作也有可能会在其他线程(非当前线程)中执行,这是由系统决定的,并不是说添加到blockOperationWithBlock:
中的操作一定在当前线程中执行。
// 1.创建 NSBlockOperation 对象
NSBlockOperation *op = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^
NSLog(@"op---%@", [NSThread currentThread]);
];
// 2.添加额外操作
[op addExecutionBlock:^
[NSThread sleepForTimeInterval:2];
NSLog(@"1--Block task, %@", [NSThread currentThread]);
];
[op addExecutionBlock:^
[NSThread sleepForTimeInterval:2];
NSLog(@"2--Block task, %@", [NSThread currentThread]);
];
[op addExecutionBlock:^
[NSThread sleepForTimeInterval:2];
NSLog(@"3--Block task, %@", [NSThread currentThread]);
];
[op addExecutionBlock:^
[NSThread sleepForTimeInterval:2];
NSLog(@"4--Block task, %@", [NSThread currentThread]);
];
[op addExecutionBlock:^
[NSThread sleepForTimeInterval:2];
NSLog(@"5--Block task, %@", [NSThread currentThread]);
];
// 3.调用 start 方法开始执行操作
[op start];
输出:
op---<_NSMainThread: 0x600003fd0000>number = 1, name = main
3--Block task, <NSThread: 0x600003fd0200>number = 6, name = (null)
2--Block task, <NSThread: 0x600003fcb080>number = 7, name = (null)
4--Block task, <NSThread: 0x600003fcbb40>number = 5, name = (null)
1--Block task, <NSThread: 0x600003f890c0>number = 3, name = (null)
5--Block task, <NSThread: 0x600003f942c0>number = 4, name = (null)
使用子类NSBlockOperation
,并调用addexecutionBlock:
的情况下,blockOperationWithBlock:
方法中的操作和额外加的操作是在不同线程中异步执行的。同时,额外操作多的时候,blockOperationWithBlock:
方法中的操作有可能不会在当前线程中执行。
开启的线程数是由系统来决定的。
注意:addExecutionBlock:
方法必须在start()
方法之前执行,否则就会报错。
(3)使用继承自NSOperation自定义子类
我们可以通过自定义继承自NSOperation
的子类,重写main
或者start
来定义自己的NSOperation
对象。
如果只是重写了main
方法,有底层控制变更任务执行、完成状态以及任务退出。
如果重写了start
方法,需要自己控制任务状态。
重写main
方法比较简单,我们不需要管理线程的状态属性executing(是否正在执行)和finished(是否完成)。当main
执行完返回的时候,这个操作就结束了。
重写main方法:
// .h 文件
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface NSOperationTest : NSOperation
@end
// .m 文件
#import "NSOperationTest.h"
@implementation NSOperationTest
- (void)main
if (!self.isCancelled)
for (int i = 0; i < 2; i++)
[NSThread sleepForTimeInterval:2];
NSLog(@"test---%@", [NSThread currentThread]);
@end
// 定义并执行
NSOperationTest *test = [[NSOperationTest alloc] init];
NSLog(@"%d", test.finished);
[test start];
NSLog(@"%d", test.finished);
输出:
0
test---<_NSMainThread: 0x600003508480>number = 1, name = main
test---<_NSMainThread: 0x600003508480>number = 1, name = main
1
重写start方法:
// .h 文件
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface NSOperationTest : NSOperation
@end
// .m 文件
#import "NSOperationTest.h"
@implementation NSOperationTest
- (void)start
if (!self.isCancelled)
for (int i = 0; i < 2; i++)
[NSThread sleepForTimeInterval:2];
NSLog(@"test---%@", [NSThread currentThread]);
@end
// 定义并执行
NSOperationTest *test = [[NSOperationTest alloc] init];
NSLog(@"%d", test.finished);
[test start];
NSLog(@"%d", test.finished);
输出:
0
test---<_NSMainThread: 0x60000386c000>number = 1, name = main
test---<_NSMainThread: 0x60000386c000>number = 1, name = main
0
- 能看到,重写start方法系统没有自动管理线程的状态属性。
- 没有使用
NSOperationQueue
,在主线程中创建自定义子类的操作对象并执行,并没有开启新线程。
2. 创建队列
NSOperationQueue
共有两种队列:主队列、自定义队列,其中自定义队列同时包含了串行、并发功能。
- 主队列:凡是添加到主队列中的操作,都会放到主线程中执行。
// 主队列获取方法 NSOperationQueue *queue = [NSOperationQueue mainQueue];
- 自定义队列(非主队列):添加到这种队列中的操作,会自动放到子线程中执行,同时包含了 串行、并发 功能。
// 自定义队列创建方法 NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
3. 将操作加入队列中
有两种方法:
(1)- (void)addOperation:(NSOperation *)op;
需要先创建操作,再将创建好的操作加入到创建好的队列中去。
/**
* 使用 addOperation: 将操作加入到操作队列中
*/
- (void)addOperationToQueue
// 1.创建队列
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
// 2.创建操作
// 使用 NSInvocationOperation 创建操作1
NSInvocationOperation *op1 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(task1) object:nil];
// 使用 NSInvocationOperation 创建操作2
NSInvocationOperation *op2 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(task2) object:nil];
// 使用 NSBlockOperation 创建操作3
NSBlockOperation *op3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^
for (int i = 0; i < 2; i++)
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"3---%@", [NSThread currentThread]); // 打印当前线程
];
[op3 addExecutionBlock:^
for (int i = 0; i < 2; i++)
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"4---%@", [NSThread currentThread]); // 打印当前线程
];
// 3.使用 addOperation: 添加所有操作到队列中
[queue addOperation:op1]; // [op1 start]
[queue addOperation:op2]; // [op2 start]
[queue addOperation:op3]; // [op3 start]
- (void)task1
for (int i = 0; i < 100; i++);
NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]);
- (void)task2
for (int i = 0; i < 100; i++);
NSLog(@"2---%@", [NSThread currentThread]);
输出:
1---<NSThread: 0x6000002fa700>number = 7, name = (null)
2---<NSThread: 0x6000002a0480>number = 4, name = (null)
4---<NSThread: 0x6000002bd400>number = 8, name = (null)
3---<NSThread: 0x6000002e65c0>number = 5, name = (null)
3---<NSThread: 0x6000002e65c0>number = 5, name = (null)
4---<NSThread: 0x6000002bd400>number = 8, name = (null)
添加到队列中的操作开启了新线程来完成,进行并发执行。
(2)- (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block;
无需先创建操作,在 block
中添加操作,直接将包含操作的 block
加入到队列中。
/**
* 使用 addOperationWithBlock: 将操作加入到操作队列中
*/
- (void)addOperationWithBlockToQueue
// 1.创建队列
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
// 2.使用 addOperationWithBlock: 添加操作到队列中
[queue addOperationWithBlock:^
for (int i = 0; i < 2; i++)
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]); // 打印当前线程
];
[queue addOperationWithBlock:^
for (int i = 0; i < 2; i++)
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"2---%@", [NSThread currentThread]); // 打印当前线程
];
[queue addOperationWithBlock:^
for (int i = 0; i < 2; i++)
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"3---%@", [NSThread currentThread]); // 打印当前线程
];
输出:
3---<NSThread: 0x6000007c8e80>number = 8, name = (null)
1---<NSThread: 0x6000007901c0>number = 5, name = (null)
2---<NSThread: 0x600000790b80>number = 6, name = (null)
2---<NSThread: 0x600000790b80>number = 6, name = (null)
1---<NSThread: 0x6000007901c0>number = 5, name = (null)
3---<NSThread: 0x6000007c8e80>number = 8, name = (null)
可以看出,使用 addOperationWithBlock:
将操作加入到操作队列后能够开启新线程,进行并发执行。
(三)NSOperationQueue控制串行执行、并行执行
操作队列有一个属性,最大并发操作数,用来控制一个特定的队列中可以有多少个操作同时并发执行,也就是一个队列中同时能并发执行的最大操作数。
@property NSInteger maxConcurrentOperationCount;
注意:这里
maxConcurrentOperationCount
控制的不是并发线程的数量,而是一个队列中同时能并发执行的最大操作数。而且一个操作也并非只能在一个线程中运行。
maxConcurrentOperationCount
默认为-1,表示不进行限制,可进行并发执行maxConcurrentOperationCount
为1时,此时队列为串行队列,只能串行执行maxConcurrentOperationCount
大于1时,队列为并发队列。操作并发执行。当这个值超过了系统限制,就会自动调整为系统设定的值。
对于开启线程数,是由系统决定的,不需要我们来管理。
(四)NSOperation操作依赖
NSOperation
、NSOperationQueue
最吸引人的就是它能够添加操作之间的依赖关系,通过依赖关系,我们就可以很方便的控制操作之间的执行先后顺序。
NSOperation
提供了3个接口供我们使用依赖:
- (void)addDependency:(NSOperation *)op
添加依赖,是当前操作依赖op的完成,op完成之后才会执行当前操作。- (void)removeDependency:(NSOperation *)op
移除依赖,取消当前操作对操作op的依赖。@property (readonly, copy) NSArray<NSOperation *> *dependencies;
操作对象的一个属性,在当前操作开始执行之前完成执行的所有操作对象数组。
1. 没有添加依赖时
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
NSBlockOperation *firstOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^
NSLog(@"firstOperation");
];
NSBlockOperation *secondOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^
NSLog(@"secondOperation");
];
NSBlockOperation *thirdOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^
NSLog(@"thirdOperation");
];
[queue addOperation:firstOperation];
[queue addOperation:secondOperation];
[queue addOperation:thirdOperation];
输出:
firstOperation
thirdOperation
secondOperation
没有添加依赖,执行都是并发执行的,没有次序可言。
2. 添加依赖后
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
NSBlockOperation *firstOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^
NSLog(@"firstOperation");
];
NSBlockOperation *secondOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^
NSLog(@"secondOperation");
];
NSBlockOperation *thirdOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^
NSLog(@"thirdOperation");
];
[secondOperation addDependency:firstOperation]; // 让secondOperation依赖于firstOperation,即firstOperation先执行,在执行secondOperation
[thirdOperation addDependency:secondOperation]; // 让thirdOperation依赖于secondOperation,即secondOperation先执行,在执行thirdOperation
[queue addOperation:firstOperation];
[queue addOperation:secondOperation];
[queue addOperation:thirdOperation];
输出:
firstOperation
secondOperation
thirdOperation
在我们添加依赖之后,操作都是按照添加依赖的次序来的。
3. 相互依赖
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
NSBlockOperation *firstOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^
NSLog(@"firstOperation");
];
NSBlockOperation *secondOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^
NSLog(@"secondOperation");
];
NSBlockOperation *thirdOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^
NSLog(@"thirdOperation");
];
[secondOperation addDependency:firstOperation]; // 让secondOperation依赖于firstOperation,即firstOperation先执行,再执行secondOperation
[firstOperation addDependency:secondOperation]; // 让firstOperation依赖于secondOperation,即secondOperation先执行,再执行firstOperation
[queue addOperation:firstOperation];
[queue addOperation以上是关于[iOS开发]NSOperation & NSOperationQueue的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章