多线程编程--NSOperation

一.简介

NSOperation是一个抽象的基类，表示一个独立的计算单元，可以为子类提供有用且线程安全的建立状态，优先级，依赖和取消等操作。系统已经给我们封装了NSBlockOperation和NSInvocationOperation这两个实体类。

NSOperation本身是抽象基类，因此必须使用它的子类，使用NSOperation子类的方式有2种：

1> Foundation框架提供了两个具体子类直接供我们使用:NSInvocationOperation和NSBlockOperation

// 这个操作是：调用self的run方法  
NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];  
// 开始执行任务(同步执行)  
[operation start];

NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^(){

        NSLog(@"执行了一个新的操作，线程：%@", [NSThread currentThread]);  
}];  
 // 开始执行任务(这里还是同步执行)  
[operation start];

2> 自定义子类继承NSOperation，实现内部相应的方法

如果NSInvocationOperation和NSBlockOperation对象不能满足需求, 你可以直接继承NSOperation, 并添加任何你想要的行为。继承所需的工作量主要取决于你要实现非并发还是并发的NSOperation。定义非并发的NSOperation要简单许多,只需要重载-(void)main这个方法，在这个方法里面执行主任务,并正确地响应取消事件; 对于并发NSOperation, 你必须重写NSOperation的多个基本方法进行实现

二.状态

1.NSOperation提供了ready、 cancelled、 executing 、finished这几个状态变化，我们的开发也是必须处理自己关心的其中的状态。这些状态都是基于keypath的KVO通知决定，所以在你手动改变自己关心的状态时，请别忘了手动发送通知。这里面每个属性都是相互独立的，同时只可能有一个状态是YES。finished这个状态在操作完成后请及时设置为YES，因为NSOperationQueue所管理的队列中，只有isFinished为YES时才将其移除队列，这点在内存管理和避免死锁很关键。

2.正确的取消

operation开始执行之后,会一直执行任务直到完成,或者显式地取消操作。取消可能发生在任何时候,甚至在operation执行之前。尽管NSOperation提供了一个方法,让应用取消一个操作,但是识别出取消事件则是我们自己的事情。如果operation直接终止, 可能无法回收所有已分配的内存或资源。因此operation对象需要检测取消事件,并优雅地退出执行

NSOperation对象需要定期地调用isCancelled方法检测操作是否已经被取消,如果返回YES(表示已取消),则立即退出执行。不管是自定义NSOperation子类,还是使用系统提供的两个具体子类,都需要支持取消。isCancelled方法本身非常轻量,可以频繁地调用而不产生大的性能损失

以下地方可能需要调用isCancelled:
* 在执行任何实际的工作之前
* 在循环的每次迭代过程中,如果每个迭代相对较长可能需要调用多次
* 代码中相对比较容易中止操作的任何地方

三.操作

1.并发数

（1）并发数:同时执⾏行的任务数.比如,同时开3个线程执行3个任务,并发数就是3

（2）最大并发数：同一时间最多只能执行的任务的个数。

（3）最⼤大并发数的相关⽅方法

- (NSInteger)maxConcurrentOperationCount;
- (void)setMaxConcurrentOperationCount:(NSInteger)cnt;

说明：如果没有设置最大并发数，那么并发的个数是由系统内存和CPU决定的，可能内存多就开多一点，内存少就开少一点。

注意：num的值并不代表线程的个数，仅仅代表线程的ID。

提示：最大并发数不要乱写（5以内），不要开太多，一般以2~3为宜，因为虽然任务是在子线程进行处理的，但是cpu处理这些过多的子线程可能会影响UI，让UI变卡。

2.队列的取消、暂停与恢复

（1）取消队列的所有操作

 - (void)cancelAllOperations;

也可以调用NSOperation的

 - (void)cancel

⽅法取消单个操作

（2）暂停和恢复队列

- (void)setSuspended:(BOOL)b; // YES代表暂停队列,NO代表恢复队列
- (BOOL)isSuspended; //当前状态

（3）暂停和恢复的适用场合：在tableview界面，开线程下载远程的网络界面，对UI会有影响，使用户体验变差。那么这种情况，就可以设置在用户操作UI（如滚动屏幕）的时候，暂停队列（不是取消队列），停止滚动的时候，恢复队列。

3.操作优先级

（1）设置NSOperation在queue中的优先级,可以改变操作的执⾏优先级

- (NSOperationQueuePriority)queuePriority;
- (void)setQueuePriority:(NSOperationQueuePriority)p;

（2）优先级的取值

NSOperationQueuePriorityVeryLow = -8L,
NSOperationQueuePriorityLow = -4L,
NSOperationQueuePriorityNormal = 0,
NSOperationQueuePriorityHigh = 4,
NSOperationQueuePriorityVeryHigh = 8

说明：优先级高的任务，调用的几率会更大。

四.操作依赖

（1）NSOperation之间可以设置依赖来保证执行顺序，⽐如一定要让操作A执行完后,才能执行操作B,可以像下面这么写

 [operationB addDependency:operationA]; // 操作B依赖于操作

（2）可以在不同queue的NSOperation之间创建依赖关系

注意：不能循环依赖（不能A依赖于B，B又依赖于A）。

任务添加的顺序并不能够决定执行顺序，执行的顺序取决于依赖。使用Operation的目的就是为了让开发人员不再关心线程。

五.操作的监听

可以监听一个操作的执行完毕

- (void (^)(void))completionBlock;
- (void)setCompletionBlock:(void (^)(void))block;

六.NSOperationQueue

一个NSOperation对象可以通过调用start方法来执行任务，默认是同步执行的。也可以将NSOperation添加到一个NSOperationQueue(操作队列)中去执行，而且是异步执行的。

创建一个操作队列：

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

添加一个operation

[queue addOperation:operation];

添加一组operation

[queue addOperations:operations waitUntilFinished:NO];

添加一个block形式的operation

[queue addOperationWithBlock:^() {  
    NSLog(@"执行一个新的操作，线程：%@", [NSThread currentThread]);  
}];

NSOperation添加到queue之后,通常短时间内就会得到运行。但是如果存在依赖,或者整个queue被暂停等原因,也可能需要等待。

注意：NSOperation添加到queue之后,绝对不要再修改NSOperation对象的状态。因为NSOperation对象可能会在任何时候运行,因此改变NSOperation对象的依赖或数据会产生不利的影响。你只能查看NSOperation对象的状态, 比如是否正在运行、等待运行、已经完成等

参考文献：http://blog.csdn.net/q199109106q/article/details/8565923

http://www.jianshu.com/p/a044cd145a3d

http://www.cnblogs.com/wendingding/p/3809150.html

多线程编程--NSOperation

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