iOS中的多线程(关于NSOperationQueue)

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关于NSOperationQueue

NSOperationQueue 一共有两种队列：

• 主队列

  //获取主队列 
  NSOperationQueue *queue = [NSOperationQueue mainQueue];
  

• 自定义队列：通过设置最大并发数属性来控制任务是并发执行还是串行执行

  • 并发执行
  • 串行执行

  //获取自定义队列
  NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
  

---

NSInvocationOperation 和 NSOperationQueue 组合

示例：

//创建队列(创建的队列中的任务默认是异步执行的)
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

//创建任务
NSInvocationOperation *op1 = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run1) object:nil];
NSInvocationOperation *op2 = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run2) object:nil];

//任务添加队列
[queue addOperation:op1];
[queue addOperation:op2];


- (void)run1{
    NSLog(@"1-- %@",[NSThread currentThread]);
}
- (void)run2{
    NSLog(@"2-- %@",[NSThread currentThread]);
}

log：

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NSInvocationOperation 和 NSBlockOperation 组合

示例：

//创建队列(创建的队列中的任务默认是异步执行的)
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

//创建任务
NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    NSLog(@"1-- %@",[NSThread currentThread]);
}];

NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    NSLog(@"2-- %@",[NSThread currentThread]);
}];

//添加额外任务
[op1 addExecutionBlock:^{
    NSLog(@"3-- %@",[NSThread currentThread]);
}];

//添加额外任务
[op1 addExecutionBlock:^{
    NSLog(@"4-- %@",[NSThread currentThread]);
}];

//任务添加队列
[queue addOperation:op1];
[queue addOperation:op2];

//可以直接创建任务到队列中去
[queue addOperationWithBlock:^{
    NSLog(@"5-- %@",[NSThread currentThread]);
}];

log:（任务都是并发执行的）

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NSInvocationOperation 和 自定义NSOperation 组合

示例：

//创建队列(创建的队列中的任务默认是异步执行的)
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

//创建任务需要继承NSOperation，执行的操作需要放在这个自定义类的main中
Operation *op1 = [[Operation alloc]init];

//创建任务需要继承NSOperation，执行的操作需要放在这个自定义类的main中
Operation *op2 = [[Operation alloc]init];

//任务添加队列
[queue addOperation:op1];
[queue addOperation:op2];

log：

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NSOperation其它用法

设置最大并发数（控制任务并发和串行）

• 最大并发数：队列在同一时间中最多有多少个任务可以执行
• 通过属性 maxConcurrentOperationCount 设置最大并发数量
  • maxConcurrentOperationCount = -1 ，不进行限制，并发执行
  • maxConcurrentOperationCount = 1 ，串行队列，串行执行
  • maxConcurrentOperationCount > 1 ，并发队列，并发执行
  • maxConcurrentOperationCount = 0 ，不会执行

注：

• 同一时间最多有多少个任务可以执行
• 串行执行并不是只开一条线程，它只是线程同步，区别串行还是并行，不是看它开了多少条线程，而是看任务的执行方式，是有序的还是无序的

示例：(设置最大并发数为1，队列为串行执行任务)

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

//最大并发数设置为1
queue.maxConcurrentOperationCount  = 1;

[queue addOperationWithBlock:^{
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];
    NSLog(@"1-- %@",[NSThread currentThread]);
}];
[queue addOperationWithBlock:^{
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];
    NSLog(@"2-- %@",[NSThread currentThread]);
}];
[queue addOperationWithBlock:^{
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];
    NSLog(@"3-- %@",[NSThread currentThread]);
}];

log:（线程为多条，但是属于线程同步）

示例：(设置最大并发数为2，队列为串行执行任务)

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

//最大并发数设置为1
queue.maxConcurrentOperationCount  = 2;

[queue addOperationWithBlock:^{
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];
    NSLog(@"1-- %@",[NSThread currentThread]);
}];
[queue addOperationWithBlock:^{
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];
    NSLog(@"2-- %@",[NSThread currentThread]);
}];
[queue addOperationWithBlock:^{
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];
    NSLog(@"3-- %@",[NSThread currentThread]);
}];

log:（线程为多条，异步执行，不管加入队列有多少操作，实际队列并发数为2）

队列的暂停和恢复以及取消

• 暂停和恢复队列

  • 暂停表示不继续执行队列中的下一个任务，暂停是可以恢复的
  • 队列中的任务也是有状态的，分为：已经执行完毕、正在执行、排队等待状态
  • 不能暂停当前正在处于执行状态的任务

  //暂停
  queue.suspended = YES;
  //恢复
  queue.suspended = NO;
  

• 取消队列的所有操作

  • 取消队列里所有的操作
  • 取消之后，当前正在执行的操作的下一个操作将不再执行
  • 取消操作是不可恢复的
  • 已经取消操作，再次启动需要重新加入队列

  [queue cancelAllOperations]
  

示例：

创建队列并执行

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    self.queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
    self.queue.maxConcurrentOperationCount = 1;
    
    [self.queue addOperationWithBlock:^{
        [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
        NSLog(@"-1--%@",[NSThread currentThread]);
    }];
    
    [self.queue addOperationWithBlock:^{
        [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
        NSLog(@"-2--%@",[NSThread currentThread]);
    }];
    
    [self.queue addOperationWithBlock:^{
        [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
        NSLog(@"-3--%@",[NSThread currentThread]);
    }];
    
    [self.queue addOperationWithBlock:^{
        [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
        NSLog(@"-4--%@",[NSThread currentThread]);
    }];
}

//暂停和恢复队列
- (void)suspendedClick:(id)sender {
    if(self.queue.suspended){
        //恢复队列，继续执行
        self.queue.suspended  = NO;
    }else{
        //挂起（暂停队列）
        self.queue.suspended  = YES;
    }
}

//取消队列
- (void)cancelClick:(id)sender {
    [self.queue cancelAllOperations];
}

设置队列操作依赖

• NSOperation 之间可以设置依赖来保证执行顺序，比如A执行完之后再执行B，就可以使用设置依赖
• 设置依赖

  [op1 addDependency:op3];
  

• 取消依赖

  [op1 removeDependency:op3];
  

• 不可以循环依赖

  [op1 addDependency:op3];
  [op3 addDependency:op1];
  

• 设置监听:监听一个操作的执行完毕

  [op2 setCompletionBlock:^{
      NSLog(@"2执行完成");
  }];
  

示例:

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

NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);
}];

NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]);
}];

NSBlockOperation *op3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]);
}];

//设置依赖（op1和op3执行完之后才执行2）
[op1 addDependency:op3];
[op2 addDependency:op1];

[queue addOperation:op1];
[queue addOperation:op2];
[queue addOperation:op3];

//监听一个操作的执行完成
[op2 setCompletionBlock:^{
    NSLog(@"2执行完成");
}];

log:(依赖可知优先级：op3 > op1 > op2，监听的操作不一定和被监听的操作同一个线程，都是异步的，只是op3执行结束，肯定会执行监听的操作)

监控NSOperation对象的属性

• isExecuting 表示任务正在执行中
• isFinished 表示任务已经执行完成，被取消也算执行完成
• isCancelled 表示任务已经取消执行
• isAsynchronous 表示任务是并发还是同步执行
• isReady 表示任务是并发还是同步执行

队列里的优先级

• iOS8以前，NSOperation 通过设置 queuePriority 属性来设置优先级
• iOS 8.0后，NSOperation 通过设置 qualityOfService 来设置优先级
• 优先级高的先执行，低的后执行

//iOS8以前的优先级（queuePriority）
typedef NS_ENUM(NSInteger, NSOperationQueuePriority) {
    NSOperationQueuePriorityVeryLow = -8L,
    NSOperationQueuePriorityLow = -4L,
    NSOperationQueuePriorityNormal = 0,
    NSOperationQueuePriorityHigh = 4,
    NSOperationQueuePriorityVeryHigh = 8
};

//iOS8以后的优先级（qualityOfService）
typedef NS_ENUM(NSInteger, NSQualityOfService) {
    NSQualityOfServiceUserInteractive = 0x21,//最高优先级，用于用户交互事件
    NSQualityOfServiceUserInitiated = 0x19,//次高优先级，用于用户需要马上执行的事件
    NSQualityOfServiceUtility = 0x11,//默认优先级，主线程和没有设置优先级的线程都默认为这个优先级
    NSQualityOfServiceBackground = 0x09,//普通优先级，用于普通任务
    NSQualityOfServiceDefault = -1//最低优先级，用于不重要的任务
}

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

NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    NSLog(@"down1---%@",[NSThread currentThread]);
}];
NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    NSLog(@"down2---%@",[NSThread currentThread]);
    
}];

NSBlockOperation *op3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    NSLog(@"down3---%@",[NSThread currentThread]);
    
}];

//设置优先级
op3.qualityOfService = NSQualityOfServiceUserInteractive;

[queue addOperation:op1];
[queue addOperation:op2];
[queue addOperation:op3];

log：