iOS开发之多线程技术——NSOperation篇

本篇将从四个方面对iOS开发中使用到的NSOperation技术进行讲解：

一、什么是NSOperation

二、我们为什么使用NSOperation

三、在实际开发中如何使用NSOperation

1、自定义NSOperation

2、NSOperation的基本使用

3、NSOperation实现线程间通信

1）利用代理进行消息传递

2)利用通知实现消息传递

3）利用block进行消息传递

四、与GCD比较

一、什么是NSOperation

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。使用起来也非常简单，不过我们更多的使用是自己继承并定制自己的操作。

二、我们为什么使用NSOperation

在iOS开发中，为了提升用户体验，我们通常会将操作耗时的操作放在主线程之外的线程进行处理。对于正常的简单操作，我们更多的是选择代码更少的GCD，让我们专注于自己的业务逻辑开发。NSOperation在ios4后也基于GCD实现，但是相对于GCD来说可控性更强，并且可以加入操作依赖。

三、在实际开发中如何使用NSOperation

1、自定义NSOperation

在实际开发中，系统提供的NSOperation可能无法满足我们的需求，这时，我们就需要自定义我们自己的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) {  // 避免重复下载，增强用户体验                  NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];         [queue setMaxConcurrentOperationCount:6];                  MyOperation *myO = [[MyOperation alloc] init];         myO.imageView = self.imageView;         [queue addOperation:myO];              }          NSLog(@"end"); }  // 自定义NSOperation @interface MyOperation : NSOperation  @property (nonatomic, strong) UIImageView *imageView;  @end  // 实现自定义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(@"图片下载完成");          return image; }  @end 

2、NSOperation的基本使用

 #pragma mark #pragma mark - NSOperation高级操作1 - (void)highLevelTest1 {     /**      NSOperation 相对于 GCD 来说，增加了以下管理线程的功能：      1.NSOperation可以添加操作依赖：保证操作的执行顺序！ --> 和GCD中将任务添加到一个串行队列中是一样的！一个串行队列会对应一条线程      GCD 中的按顺序执行(串行队列) ---> 串行执行      添加操作依赖之后，系统有可能串行执行保证任务的执行顺序，还有可能绿色线程同步技术，保证任务执行顺序      */          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]);     }];          /**      四个操作都是耗时操作，并且要求按顺序执行，操作2是UI操作      添加操作依赖的注意点      1.一定要在将操作添加到操作队列中之前添加操作依赖      2.不要添加循环依赖      优点：对于不同操作队列中的操作，操作依赖依然有效      */          // 1.一定要在将操作添加到操作队列中之前添加操作依赖     [block2 addDependency:block1];     [block3 addDependency:block2];     [inO addDependency:block3];     // 2.不要添加循环依赖     [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(@"测试%s-----%@", __func__, [NSThread currentThread]); }  #pragma mark #pragma mark - NSOperation高级操作2 - (void)highLevelTest2 {     /**      NSOperation高级操作      应用场景：提高用户体验第一，当用户操作时，取消一切跟用户当前操作无关的进程，提升流畅度      1.添加操作依赖      2.管理操作：重点！是操作队列的方法      2.1暂停/恢复 取消 操作      2.2开启合适的线程数量！（最多不超过6条）            一般开发的时候，会将操作队列设置成一个全局的变量（属性）      */          NSBlockOperation *block1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{         NSLog(@"---------");     }];          NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];          [queue addOperationWithBlock:^{         [self test];     }];          [queue addOperation:block1];          // 1.暂停操作  开始滚动的时候     [queue setSuspended:YES];          // 2.恢复操作  滑动结束的时候     [queue setSuspended:NO];          // 3.取消所有操作  接收到内存警告     [queue cancelAllOperations];          // 3.1补充：取消单个操作调用该NSOperation的cancel方法     [block1 cancel];          // 4.设置线程最大并发数，开启合适的线程数量 实例化操作队列的时候     [queue setMaxConcurrentOperationCount:6];          /**      遇到并发编程，什么时候选择 GCD， 什么时候选择NSOperation      1.简单的开启线程/回到主线程，选择GCD：效率更高，简单      2.需要管理操作(考虑到用户交互！)使用NSOperation      */ }  #pragma mark #pragma mark - NSOperation简单操作 - (void)BaseTest {     // 1.实例化操作对象     NSBlockOperation *blockOperation1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{         NSLog(@"blockOperation1---------%@", [NSThread currentThread]);     }];          // 往当前操作中追加操作     [blockOperation1 addExecutionBlock:^{         NSLog(@"addblockOperation1.1-----%@", [NSThread currentThread]);     }];          [blockOperation1 addExecutionBlock:^{         NSLog(@"addblockOperation1.2-----%@", [NSThread currentThread]);     }];          /**      当 NSBlockOperation中的任务数 > 1 之后，无论是将操作添加到主线程还是在主线程直接执行 start, NSBlockOperation中的任务执行顺序都不确定，执行线程也不确定！      一般在开发的时候，要避免向 NSBlockOperation 中追加任务！      如果任务都是在子线程中执行，并且不需要保证执行顺序！可以直接追加任务      */          NSBlockOperation *blockOperation2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{         NSLog(@"blockOperation2---------%@", [NSThread currentThread]);     }];          NSBlockOperation *blockOperation3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{         NSLog(@"blockOperation3---------%@", [NSThread currentThread]);     }];          // 将操作添加到非主队列中     //    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];     //     //    [queue addOperation:blockOperation1];     //    [queue addOperation:blockOperation2];     //    [queue addOperation:blockOperation3];          // 将操作添加到主队列中     [[NSOperationQueue mainQueue] addOperation:blockOperation1];     [[NSOperationQueue mainQueue] addOperation:blockOperation2];     [[NSOperationQueue mainQueue] addOperation:blockOperation3]; } 

3、NSOperation实现线程间通信

1）利用代理进行消息传递

 @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.创建操作对象     MyOperation *myO = [[MyOperation alloc] init];          myO.delegate = self;          // 3.告诉 myO 下载哪一张图片     myO.urlString = urlString;          NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];     [queue setMaxConcurrentOperationCount:6];          // 4.将操作添加到操作队列中     [queue addOperation:myO];          NSLog(@"end"); }  #pragma mark #pragma mark - 实现操作的代理方法 - (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 - 重写NSOperation的main方法 // 当把自定义的操作添加到操作队列中，或者直接调用操作的 start 方法后，都会自动来执行main 方法中的内容 - (void)main {     NSLog(@"%s------%@", __func__, [NSThread currentThread]);          UIImage *image = [self downLoadImageSubThread];          // 回到主线程执行代理方法     dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{         if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(downImage:)]) {             [self.delegate downImage:image];         }     });      }  #pragma mark #pragma mark - 下载网络图片的方法 - (UIImage *)downLoadImageSubThread {          NSURL *url = [NSURL URLWithString:self.urlString];          NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];          NSLog(@"下载完成");     return [UIImage imageWithData:data];      }  @end 

2)利用通知实现消息传递

 @interface ViewController ()  @property (nonatomic, weak) IBOutlet UIImageView *imageView04;  @end  @implementation ViewController  - (void)viewDidLoad {     NSLog(@"%s-----%@", __func__, [NSThread currentThread]);     // 注册通知观察者     // object:nil ，nil可以保证观察者接收任意类型的通知！     [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(setUpImageWithNotify:) name:@"FinishDownLoadImage" object:nil]; }  - (void)dealloc {     // 通知用完之后需要移除     [[NSNotificationCenter defaultCenter] removeObserver:self]; }  // 接收到通知之后，执行的方法 noti:接收到的通知 - (void)setUpImageWithNotify:(NSNotification *)noti {     NSLog(@"%s-----%@", __func__, [NSThread currentThread]);     // 显示图片     self.imageView04.image = noti.object; }  - (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {          NSLog(@"%s-----%@", __func__, [NSThread currentThread]);          // 1.创建操作队列     NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];     [queue setMaxConcurrentOperationCount:6];          // 2.告诉操作下载哪张图片     MyOperation *myO = [[MyOperation alloc] init];          myO.urlString = @"http://h.hiphotos.baidu.com/image/pic/item/72f082025aafa40f7c884d31af64034f79f0198b.jpg";          // 3.将操作添加到操作队列,会自动调用操作中的main 方法     [queue addOperation:myO];          NSLog(@"end"); }  /**************************************************/ // 自定义NSOperation类 @interface MyOperation : NSOperation  @property (nonatomic, copy) NSString *urlString;  @end  // 实现自定义NSOperation类 @implementation MyOperation  - (void)main {     NSLog(@"%s-----%@", __func__, [NSThread currentThread]);          // 在子线程下载好图片后再传给主线程     UIImage *image = [self downLoadImage:self.urlString];          // 图片下载完毕之后，利用通知告诉控制器，图片下载结束，并且将下载好的图片传递给控制器     // 在主线程发送通知     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进行消息传递

 @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.创建操作     MyOperation *mo = [[MyOperation alloc] init];     mo.urlString = urlString;          mo.view = self.view;          [mo downLoadWebImageWithBlock:^(UIImage *image) {         self.imageView.image = image;     }];          [mo setCompletionBlock:^{         NSLog(@"图片下载完成");     }];          NSLog(@"end");      }  /*********************************************************/ // 自定义NSOperation类 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   // 实现自定义NSOperation类 @implementation MyOperation  #pragma mark #pragma mark - 实现block方法，方便直接回车调用 - (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 - 下载图片的方法 - (UIImage *)downLoadImage:(NSString *)strUrl {          NSLog(@"%s----%@",__func__, [NSThread currentThread]);          NSURL *url = [NSURL URLWithString:strUrl];          NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];          NSLog(@"下载完成");          return [UIImage imageWithData:data];      }  @end 

四、与GCD比较

GCD：

NSOperation：