iOS開發之多線程技術——NSOperation篇，iosnsoperation

iOS開發之多線程技術——NSOperation篇，iosnsoperation

本篇將從四個方面對iOS開發中使用到的NSOperation技術進行講解：

一、什麼是NSOperation二、我們為什麼使用NSOperation三、在實際開發中如何使用NSOperation　　1、自訂NSOperation　　2、NSOperation的基本使用　　3、NSOperation實現線程間通訊

　　　　1）利用代理進行訊息傳遞

　　　　2)利用通知實現訊息傳遞

　　　　3）利用block進行訊息傳遞

四、與GCD比較一、什麼是NSOperation

　　NSOperation是一個抽象的基類，表示一個獨立的計算單元，可以為子類提供有用且安全執行緒的建立狀態，優先順序，依賴和取消等操作。系統已經給我們封裝了NSBlockOperation和NSInvocationOperation這兩個實體類。使用起來也非常簡單，不過我們更多的使用是自己繼承並定製自己的操作。

 

二、我們為什麼使用NSOperation

　　在iOS開發中，為了提升使用者體驗，我們通常會將操作耗時的操作放在主線程之外的線程進行處理。對於正常的簡單操作，我們更多的是選擇代碼更少的GCD，讓我們專註於自己的商務邏輯開發。NSOperation在ios4後也基於GCD實現，但是相對於GCD來說可控性更強，並且可以加入操作依賴。 

 

三、在實際開發中如何使用NSOperation1、自訂NSOperation

在實際開發中，系統提供的NSOperation可能無法滿足我們的需求，這時，我們就需要自訂我們自己的NSOperation

@interface ViewController ()@property (nonatomic, weak) IBOutlet UIImageView *imageView;@end@implementation ViewController- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {        NSLog(@"touchesBegan------%@", [NSThread currentThread]);        if (!self.imageView.image) {  // 避免重複下載，增強使用者體驗                NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];        [queue setMaxConcurrentOperationCount:6];                MyOperation *myO = [[MyOperation alloc] init];        myO.imageView = self.imageView;        [queue addOperation:myO];            }        NSLog(@"end");}// 自訂NSOperation@interface MyOperation : NSOperation@property (nonatomic, strong) UIImageView *imageView;@end// 實現自訂NSOperation@implementation MyOperation- (void)main {        NSLog(@"%s----%@", __func__, [NSThread currentThread]);        UIImage *image = [self downLoadImage:@"http://g.hiphotos.baidu.com/image/pic/item/f31fbe096b63f624cd2991e98344ebf81b4ca3e0.jpg"];        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{        NSLog(@"%@======%@", image, [NSThread currentThread]);        self.imageView.image = image;    });}- (UIImage *)downLoadImage:(NSString *)urlString {    NSLog(@"%s----%@",__func__, [NSThread currentThread]);        NSURL *url = [NSURL URLWithString:urlString];    NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];    UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];        NSLog(@"圖片下載完成");        return image;}@end

 

 

2、NSOperation的基本使用

#pragma mark#pragma mark - NSOperation進階操作1- (void)highLevelTest1 {    /**     NSOperation 相對於 GCD 來說，增加了以下管理線程的功能：     1.NSOperation可以添加操作依賴：保證操作的執行順序！ --> 和GCD中將任務添加到一個串列隊列中是一樣的！一個串列隊列會對應一條線程     GCD 中的按順序執行(串列隊列) ---> 串列執行     添加操作依賴之後，系統有可能串列執行保證任務的執行順序，還有可能綠色線程同步技術，保證任務執行順序     */        NSInvocationOperation *inO = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(test) object:nil];        NSBlockOperation *block1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{        NSLog(@"block1======%@", [NSThread currentThread]);    }];        NSBlockOperation *block2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{        NSLog(@"block2======%@", [NSThread currentThread]);    }];        NSBlockOperation *block3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{        NSLog(@"block3======%@", [NSThread currentThread]);    }];        /**     四個操作都是耗時操作，並且要求按順序執行，操作2是UI操作     添加操作依賴的注意點     1.一定要在將操作添加到操作隊列中之前添加操作依賴     2.不要添加循環相依性     優點：對於不同操作隊列中的操作，操作依賴依然有效     */        // 1.一定要在將操作添加到操作隊列中之前添加操作依賴    [block2 addDependency:block1];    [block3 addDependency:block2];    [inO addDependency:block3];    // 2.不要添加循環相依性    [block1 addDependency:block3];        [[[NSOperationQueue alloc] init] addOperation:block1];    [[[NSOperationQueue alloc] init] addOperation:block2];    [[[NSOperationQueue alloc] init] addOperation:block3];        [[NSOperationQueue mainQueue] addOperation:inO];}- (void)test {    NSLog(@"測試%s-----%@", __func__, [NSThread currentThread]);}#pragma mark#pragma mark - NSOperation進階操作2- (void)highLevelTest2 {    /**     NSOperation進階操作     應用情境：提高使用者體驗第一，當使用者操作時，取消一切跟使用者當前操作無關的進程，提升流暢度     1.添加操作依賴     2.管理操作：重點！是操作隊列的方法     2.1暫停/恢複 取消 操作     2.2開啟合適的線程數量！（最多不超過6條）          一般開發的時候，會將操作隊列設定成一個全域的變數（屬性）     */        NSBlockOperation *block1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{        NSLog(@"---------");    }];        NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];        [queue addOperationWithBlock:^{        [self test];    }];        [queue addOperation:block1];        // 1.暫停操作  開始滾動的時候    [queue setSuspended:YES];        // 2.恢複操作  滑動結束的時候    [queue setSuspended:NO];        // 3.取消所有操作  接收到記憶體警告    [queue cancelAllOperations];        // 3.1補充：取消單個操作調用該NSOperation的cancel方法    [block1 cancel];        // 4.設定線程最大並發數，開啟合適的線程數量 執行個體化操作隊列的時候    [queue setMaxConcurrentOperationCount:6];        /**     遇到並發編程，什麼時候選擇 GCD， 什麼時候選擇NSOperation     1.簡單的開啟線程/回到主線程，選擇GCD：效率更高，簡單     2.需要管理操作(考慮到使用者互動！)使用NSOperation     */}#pragma mark#pragma mark - NSOperation簡單操作- (void)BaseTest {    // 1.執行個體化操作對象    NSBlockOperation *blockOperation1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{        NSLog(@"blockOperation1---------%@", [NSThread currentThread]);    }];        // 往當前操作中追加操作    [blockOperation1 addExecutionBlock:^{        NSLog(@"addblockOperation1.1-----%@", [NSThread currentThread]);    }];        [blockOperation1 addExecutionBlock:^{        NSLog(@"addblockOperation1.2-----%@", [NSThread currentThread]);    }];        /**     當 NSBlockOperation中的任務數 > 1 之後，無論是將操作添加到主線程還是在主線程直接執行 start, NSBlockOperation中的任務執行順序都不確定，執行線程也不確定！     一般在開發的時候，要避免向 NSBlockOperation 中追加任務！     如果任務都是在子線程中執行，並且不需要保證執行順序！可以直接追加任務     */        NSBlockOperation *blockOperation2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{        NSLog(@"blockOperation2---------%@", [NSThread currentThread]);    }];        NSBlockOperation *blockOperation3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{        NSLog(@"blockOperation3---------%@", [NSThread currentThread]);    }];        // 將操作添加到非主隊列中    //    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];    //    //    [queue addOperation:blockOperation1];    //    [queue addOperation:blockOperation2];    //    [queue addOperation:blockOperation3];        // 將操作添加到主隊列中    [[NSOperationQueue mainQueue] addOperation:blockOperation1];    [[NSOperationQueue mainQueue] addOperation:blockOperation2];    [[NSOperationQueue mainQueue] addOperation:blockOperation3];}

 

 

3、NSOperation實現線程間通訊

1）利用代理進行訊息傳遞

@interface ViewController ()<MyOperationDelegate>@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView;@end@implementation ViewController- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {        NSLog(@"%s-----%@", __func__, [NSThread currentThread]);        NSString *urlString = @"http://h.hiphotos.baidu.com/image/pic/item/30adcbef76094b366b2389d7a4cc7cd98d109d53.jpg";        // 1.建立操作對象    MyOperation *myO = [[MyOperation alloc] init];        myO.delegate = self;        // 3.告訴 myO 下載哪一張圖片    myO.urlString = urlString;        NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];    [queue setMaxConcurrentOperationCount:6];        // 4.將操作添加到操作隊列中    [queue addOperation:myO];        NSLog(@"end");}#pragma mark#pragma mark - 實現操作的代理方法- (void)downImage:(UIImage *)image {    NSLog(@"%s------%@", __func__, [NSThread currentThread]);    self.imageView.image = image;}@protocol MyOperationDelegate <NSObject>- (void)downImage:(UIImage *)image;@end@interface MyOperation : NSOperation@property (nonatomic, copy) NSString *urlString;@property (nonatomic, weak) id<MyOperationDelegate> delegate;@end@implementation MyOperation#pragma mark#pragma mark - 重寫NSOperation的main方法// 當把自訂的操作添加到操作隊列中，或者直接叫用作業的 start 方法後，都會自動來執行main 方法中的內容- (void)main {    NSLog(@"%s------%@", __func__, [NSThread currentThread]);        UIImage *image = [self downLoadImageSubThread];        // 回到主線程執行代理方法    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{        if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(downImage:)]) {            [self.delegate downImage:image];        }    });    }#pragma mark#pragma mark - 下載網狀圖片的方法- (UIImage *)downLoadImageSubThread {        NSURL *url = [NSURL URLWithString:self.urlString];        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];        NSLog(@"下載完成");    return [UIImage imageWithData:data];    }@end

 

 

2)利用通知實現訊息傳遞

@interface ViewController ()@property (nonatomic, weak) IBOutlet UIImageView *imageView04;@end@implementation ViewController- (void)viewDidLoad {    NSLog(@"%s-----%@", __func__, [NSThread currentThread]);    // 註冊通知觀察者    // object:nil ，nil可以保證觀察者接收任意類型的通知！    [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(setUpImageWithNotify:) name:@"FinishDownLoadImage" object:nil];}- (void)dealloc {    // 通知用完之後需要移除    [[NSNotificationCenter defaultCenter] removeObserver:self];}// 接收到通知之後，執行的方法 noti:接收到的通知- (void)setUpImageWithNotify:(NSNotification *)noti {    NSLog(@"%s-----%@", __func__, [NSThread currentThread]);    // 顯示圖片    self.imageView04.image = noti.object;}- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {        NSLog(@"%s-----%@", __func__, [NSThread currentThread]);        // 1.建立操作隊列    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];    [queue setMaxConcurrentOperationCount:6];        // 2.告訴操作下載哪張圖片    MyOperation *myO = [[MyOperation alloc] init];        myO.urlString = @"http://h.hiphotos.baidu.com/image/pic/item/72f082025aafa40f7c884d31af64034f79f0198b.jpg";        // 3.將操作添加到操作隊列,會自動叫用作業中的main 方法    [queue addOperation:myO];        NSLog(@"end");}/**************************************************/// 自訂NSOperation類@interface MyOperation : NSOperation@property (nonatomic, copy) NSString *urlString;@end// 實現自訂NSOperation類@implementation MyOperation- (void)main {    NSLog(@"%s-----%@", __func__, [NSThread currentThread]);        // 在子線程下載好圖片後再傳給主線程    UIImage *image = [self downLoadImage:self.urlString];        // 圖片下載完畢之後，利用通知告訴控制器，圖片下載結束，並且將下載好的圖片傳遞給控制器    // 在主線程發送通知    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{        [[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:@"FinishDownLoadImage" object:image];    });    }- (UIImage *)downLoadImage:(NSString *)urlString {        NSURL *url = [NSURL URLWithString:urlString];        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];        return [UIImage imageWithData:data];    }

 

3）利用block進行訊息傳遞

@interface ViewController ()@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView;@end@implementation ViewController- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {        NSLog(@"%s----%@",__func__, [NSThread currentThread]);        NSString *urlString = @"http://h.hiphotos.baidu.com/image/pic/item/72f082025aafa40f7c884d31af64034f79f0198b.jpg";        // 2.建立操作    MyOperation *mo = [[MyOperation alloc] init];    mo.urlString = urlString;        mo.view = self.view;        [mo downLoadWebImageWithBlock:^(UIImage *image) {        self.imageView.image = image;    }];        [mo setCompletionBlock:^{        NSLog(@"圖片下載完成");    }];        NSLog(@"end");    }/*********************************************************/// 自訂NSOperation類typedef void(^downLoadBlock)(UIImage *image);@interface MyOperation : NSOperation@property (nonatomic, strong) UIView *view;@property (nonatomic, copy) NSString *urlString;@property (nonatomic, copy) downLoadBlock block;- (void)downLoadWebImageWithBlock:(downLoadBlock)blk;@end// 實現自訂NSOperation類@implementation MyOperation#pragma mark#pragma mark - 實現block方法，方便直接斷行符號調用- (void)downLoadWebImageWithBlock:(downLoadBlock)blk {    if (blk) {        self.block = blk;                dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{            UIImage *image = [self downLoadImage:self.urlString];                        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{                                if (self.block) {                    self.block(image);                }                            });        });    }}#pragma mark#pragma mark - 下載圖片的方法- (UIImage *)downLoadImage:(NSString *)strUrl {        NSLog(@"%s----%@",__func__, [NSThread currentThread]);        NSURL *url = [NSURL URLWithString:strUrl];        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];        NSLog(@"下載完成");        return [UIImage imageWithData:data];    }@end

 

 

四、與GCD比較

GCD：

將任務（block）添加到隊列(串列/並發/主隊列)，並且指定任務執行的函數(同步/非同步)
GCD是底層的C語言構成的API
iOS 4.0 推出的，針對多核處理器的並發技術
在隊列中執行的是由 block 構成的任務，這是一個輕量級的資料結構
要停止已經加入 queue 的 block 需要寫複雜的代碼
需要通過 Barrier 或者同步任務設定任務之間的依賴關係
只能設定隊列的優先順序
進階功能：
一次性 once
延遲操作 after
調度組

NSOperation：

核心概念：把操作(非同步)添加到隊列(全域的並發隊列)
OC 架構，更加物件導向，是對 GCD 的封裝
iOS 2.0 推出的，蘋果推出 GCD 之後，對 NSOperation 的底層全部重寫
Operation作為一個對象，為我們提供了更多的選擇
可以隨時取消已經設定要準備執行的任務，已經執行的除外
可以跨隊列設定作業的依賴關係
可以設定隊列中每一個操作的優先順序
進階功能：
最大操作並發數(GCD不好做)
繼續/暫停/全部取消
跨隊列設定作業的依賴關係