iOS NSOperation

一、简介

除了，NSThread和GCD实现多线程，配合使用NSOperation和NSOperationQueue也能实现多线程编程

NSOperation和NSOperationQueue实现多线程的具体步骤

1、先将需要执行的操作封装到一个NSOperation的子类对象中2、然后将NSOperation对象添加到NSOperationQueue中
- 实际上，NSOperation是个抽象类,并不具备封装操作的能力，必须使用它的子类
3、系统会自动将NSOperationQueue中的NSOperation取出来
4、将取出的NSOperation封装的操作放到一条新线程中执行

二、NSOperation

如上所示：要实现多线程，必须要将执行的操作封装到NSOperation的子类对象中，那么NSOperation的子类有哪些？

1、使用NSOperation子类的方式有3种

NSInvocationOperation
NSBlockOperation
自定义子类继承NSOperation，实现内部相应main的方法封装操作

1.1 NSInvocationOperation

创建NSInvocationOperation对象

-(id)initWithTarget:(id)target selector:(SEL)selector object:(id)arg;

调用start方法开始执行操作
- 默认情况下，调用了start方法后并不会开一条新线程去执行操作，而是在当前线程同步执行操作
```
// 一旦执行操作，就会调用target的selector方法

-(void)start;
```
  - 只有将NSOperation操作任务放到一个NSOperationQueue中，才会异步执行操作
使用

- (void)invocation

{

    // 1.将操作封装到Operation中

    NSInvocationOperation *op1 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(demo) object:nil];

    // 2.执行封装的操作

    // 如果直接执行NSInvocationOperation中的操作, 那么默认会在主线程中执行

    [op1 start];

    NSInvocationOperation *op2 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(test) object:nil];

    [op2 start];

}

1.2 NSBlockOperation

注意点：只要NSBlockOperation封装的操作数 >1，就会异步执行操作

创建NSBlockOperation对象

+(id)blockOperationWithBlock:(void(^)(void))block;

通过addExecutionBlock:方法添加更多的操作
```
-(void)addExecutionBlock:(void(^)(void))block;
```
使用

- (void)blockOperation

{

    // 1.封装操作

    NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

        NSLog(@"1- %@", [NSThread currentThread]);

    }];

    // 2.添加操作

    [op1 addExecutionBlock:^{

        NSLog(@"2- %@", [NSThread currentThread]);

    }];

    [op1 addExecutionBlock:^{

        NSLog(@"3- %@", [NSThread currentThread]);

    }];

    // 2.执行操作

    // 如果只封装了一个操作, 那么默认会在主线程中执行

    // 如果封装了多个操作, 那么除了第一个操作以外, 其它的操作会在子线程中执行

    [op1 start];

}

1.3 自定义 NSOperation，继承NSOperation

如果是自定义类继承于NSOperation, 那么需要将操作写到自定义类的main方法中，重写main方法
- 重写-(void)main方法的注意点
  - 自己创建自动释放池（因为如果是异步操作，无法访问主线程的自动释放池）
  - 经常通过-(BOOL)isCancelled方法检测操作是否被取消，对取消做出响应
这种实现方式封装操作, 可以提高代码的复用性
1.创建类JPOperation，继承NSOperation

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface JPOperation : NSOperation

@end

#import "JPOperation.h"

@implementation JPOperation

// 我们要重写main方法，封装操作

- (void)main

{

    NSLog(@"%s, %@", __func__,[NSThread currentThread]);

}

@end

2.使用自定义的NSOperation

    // 1.封装操作

    JPOperation *op1 = [[JPOperation alloc] init];

    // 2.执行操作

    [op1 start];

    JPOperation *op2 = [[JPOperation alloc] init];

    [op2 start];

三、NSOperationQueue

NSOperationQueue的作用:
- 如上所述：NSOperation可以调用start方法来执行任务，但默认是同步执行的
- 如果将NSOperation添加到NSOperationQueue（操作队列）中，系统会自动异步执行NSOperation中的操作
添加操作到NSOperationQueue：两个方法
- 只要将一个任务添加到alloc/init的队列(默认并发，可以设置其为串行)中, 那么队列内部会自动调用start
- 如果想实现串行, 那么就设置队列的maxConcurrentOperationCount = 1

-(void)addOperation:(NSOperation*)op;

-(void)addOperationWithBlock:(void(^)(void))block;

基本使用

GCD队列:
- 串行: 自己创建, 主队列
- 并发: 自己创建, 全局
NSOperationQueue:
- 自己创建: alloc/init --> 默认是并发 --> 也可以让它串行
- 主队列 : mainQueue

#import "ViewController.h"

#import "JPOperation.h"

@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];

    // 1.创建队列

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

    // 2.封装任务

    JPOperation *op1 = [[JPOperation alloc] init];

    JPOperation *op2 = [[JPOperation alloc] init];

    // 3.将任务添加到队列中

    [queue addOperation:op1];

    [queue addOperation:op2];

}

- (void)block

{

    // 1.创建队列

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

    // 2.将任务添加到队列中

    // addOperationWithBlock方法会做两件事情

    // 1.根据传入的block, 创建一个NSBlockOperation对象

    // 2.将内部创建好的NSBlockOperation对象, 添加到队列中

    [queue addOperationWithBlock:^{

        NSLog(@"1 = %@", [NSThread currentThread]);

    }];

    [queue addOperationWithBlock:^{

        NSLog(@"2 = %@", [NSThread currentThread]);

    }];

}

- (void)invation

{

    /*

     GCD队列:

     串行: 自己创建, 主队列

     并发: 自己创建, 全局

     NSOperationQueue:

     自己创建: alloc/init --> 默认是并发 --> 也可以让它串行

     主队列  : mainQueue

     */

    // 1.创建队列

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

    //    NSOperationQueue *queue = [NSOperationQueue mainQueue];

    // 2.封装任务

    NSInvocationOperation *op1 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(demo) object:nil];

    NSInvocationOperation *op2 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(test) object:nil];

    // 3.将任务添加到队列中

    // 只要将一个任务添加到alloc/init的队列中, 那么队列内部会自动调用start

    // 只要将一个任务添加到alloc/init的队列中, 就会开启一个新的线程执行队列

    [queue addOperation:op1];

    [queue addOperation:op2];

}

- (void)demo

{

    NSLog(@"demo = %@", [NSThread currentThread]);

}

- (void)test

{

    NSLog(@"test = %@", [NSThread currentThread]);

}

@end

四、NSOperatinoQueue的串行和并发：最大并发数

队列的maxConcurrentOperationCount最大并发数
maxConcurrentOperationCount 默认等于 -1, 代表不限制, 可以创建N多线程
alloc/init的NSOperatinoQueue队列默认就是并发，如果想实现串行, 那么就设置maxConcurrentOperationCount = 1
注意: 最大并发数, 不能设置为0, 否则任务不会被执行

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];

    // 1.创建队列

    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init

                               ];

    // maxConcurrentOperationCount 默认等于 -1, 代表不限制, 可以创建N多线程

    // 默认就是并发

    // 如果想实现串行, 那么就设置maxConcurrentOperationCount = 1

    // 注意: 最大并发数, 不能设置为0, 否则任务不会被执行 \

    如果想再主线程中执行任务, 那么直接创建mainQueu即可

//    queue.maxConcurrentOperationCount = 1;

    // 2.创建任务

    NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

        [NSThread sleepForTimeInterval:1];

        NSLog(@"1 = %@", [NSThread currentThread]);

    }];

    NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

        [NSThread sleepForTimeInterval:1];

        NSLog(@"2 = %@", [NSThread currentThread]);

    }];

    NSBlockOperation *op3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

        [NSThread sleepForTimeInterval:1];

        NSLog(@"3 = %@", [NSThread currentThread]);

    }];

    // 3.将任务添加到队列中

    [queue addOperation:op1];

    [queue addOperation:op2];

    [queue addOperation:op3];

}

@end

五、NSOperationQueue的暂停-恢复-取消

1、取消队列的所有操作

也可以调用NSOperation的-(void)cancel方法取消单个操作
注意点：
- 任务只要被取消, 就不会再恢复了
- 取消任务和暂停任务一样, 不会取消当前正在执行的任务, 只能取消还未执行的任务
```
-(void)cancelAllOperations;
```

2、暂停和恢复队列

注意:
- 1.如果在任务执行的过程中暂停队列中的任务, 那么当前正在执行的任务并不会被暂停, 而是会暂停队列中的下一个任务
- 2.恢复任务, 是从队列第一个没有被执行过的任务开始恢复
```
-(void)setSuspended:(BOOL)b;//如果是YES, 代表需要暂停，NO代表代表不需要暂停 ==  恢复执行

-(BOOL)isSuspended;
```

六、NSOperationQueue线程间通信

实例程序：开启子线程下载图片，下载好图片后，回到主线程进行更新UI

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()

@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView;

@end

@implementation ViewController

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event

{

    // 1.开启子线程下载图片

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

    [queue addOperationWithBlock:^{

     // 子线程

        NSString *urlStr = @"https://www.baidu.com/img/bd_logo1.png";

    // url中文编码，防止乱码

    // urlStr = [urlStr stringByAddingPercentEscapesUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];

        NSURL *url = [NSURL URLWithString:urlStr];

        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];

        // 2.生成下载好的图片

        UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];

        // 3.回到主线程更新UI

        [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{

            NSLog(@"更新UI");

           // 主线程

            self.imageView.image = image;

        }];

    }];

}

@end

七、操作依赖

1、目的 -> NSOperation之间可以设置依赖来保证执行顺序
- 例如：一定要让操作A执行完后，才能执行操作B，可以这么写

只要添加了依赖, 那么就会等依赖的任务执行完毕, 才会执行当前任务

[operationB addDependency:operationA];// 操作B依赖于操作A , A操作执行完才会执行操作B

2、除了同一quere操作间建立依赖关系，当然也可以在不同queue的NSOperation之间创建依赖关系
注意点：
- 不能相互依赖 -> 比如A依赖B，B依赖A

经典实例：合成图片

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()

@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView;

@end

@implementation ViewController

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event

{

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

    NSOperationQueue *queue2 = [[NSOperationQueue alloc] init];

    __block UIImage *image1 = nil;

    __block UIImage *image2 = nil;

    // 1.开启一个线程下载第一张图片

    NSOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

        NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://cdn.cocimg.com/assets/images/logo.png?v=201510272"];

        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];

        // 2.生成下载好的图片

        UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];

        image1 = image;

    }];

    // 2.开启一个线程下载第二长图片

    NSOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

        NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"https://www.baidu.com/img/bd_logo1.png"];

        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];

        // 2.生成下载好的图片

        UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];

        image2 = image;

    }];

    // 3.开启一个线程合成图片

    NSOperation *op3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

        UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(200, 200));

        [image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 100, 200)];

        [image2 drawInRect:CGRectMake(100, 0, 100, 200)];

        UIImage *newImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();

        UIGraphicsEndImageContext();

        // 4.回到主线程更新UI

        [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{

            NSLog(@"回到主线程更新UI");

            self.imageView.image = newImage;

        }];

    }];

    // 监听任务是否执行完毕

    op1.completionBlock = ^{

        NSLog(@"第一张图片下载完毕");

    };

    op2.completionBlock = ^{

        NSLog(@"第二张图片下载完毕");

    };

    // 添加依赖

    // 只要添加了依赖, 那么就会等依赖的任务执行完毕, 才会执行当前任务

    // 注意:

    // 1.添加依赖, 不能添加循环依赖

    // 2.NSOperation可以跨队列添加依赖

    [op3 addDependency:op1];

    [op3 addDependency:op2];

    // 将任务添加到队列中

    [queue addOperation:op1];

    [queue addOperation:op2];

    [queue2 addOperation:op3];

}

@end

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二、NSOperation

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