本文用來(lái)介紹 iOS 多線程中 NSOperation擅笔、NSOperationQueue 的相關(guān)知識(shí)以及使用方法兔仰。
通過(guò)本文缴允，您將了解到：
NSOperation跳座、NSOperationQueue 簡(jiǎn)介轧铁、操作和操作隊(duì)列每聪、使用步驟和基本使用方法、控制串行/并發(fā)執(zhí)行齿风、NSOperation 操作依賴和優(yōu)先級(jí)药薯、線程間的通信、線程同步和線程安全救斑，以及 NSOperation童本、NSOperationQueue 常用屬性和方法歸納。
文中 Demo 我已放在了 Github 上脸候，Demo 鏈接：傳送門
1. NSOperation穷娱、NSOperationQueue 簡(jiǎn)介
NSOperation、NSOperationQueue 是蘋果提供給我們的一套多線程解決方案纪他。實(shí)際上 NSOperation鄙煤、NSOperationQueue 是基于 GCD 更高一層的封裝，完全面向?qū)ο蟛杼弧５潜?GCD 更簡(jiǎn)單易用梯刚、代碼可讀性也更高。
為什么要使用 NSOperation薪寓、NSOperationQueue亡资？
可添加完成的代碼塊澜共，在操作完成后執(zhí)行。
添加操作之間的依賴關(guān)系锥腻，方便的控制執(zhí)行順序嗦董。
設(shè)定操作執(zhí)行的優(yōu)先級(jí)。
可以很方便的取消一個(gè)操作的執(zhí)行瘦黑。
使用 KVO 觀察對(duì)操作執(zhí)行狀態(tài)的更改：isExecuteing京革、isFinished、isCancelled幸斥。
2. NSOperation匹摇、NSOperationQueue 操作和操作隊(duì)列
既然是基于 GCD 的更高一層的封裝。那么甲葬，GCD 中的一些概念同樣適用于 NSOperation廊勃、NSOperationQueue。在 NSOperation经窖、NSOperationQueue 中也有類似的任務(wù)（操作）和隊(duì)列（操作隊(duì)列）的概念坡垫。
操作（Operation）：
執(zhí)行操作的意思，換句話說(shuō)就是你在線程中執(zhí)行的那段代碼画侣。
在 GCD 中是放在 block 中的冰悠。在 NSOperation 中，我們使用 NSOperation 子類 NSInvocationOperation棉钧、NSBlockOperation屿脐，或者自定義子類來(lái)封裝操作。
操作隊(duì)列（Operation Queues）：
這里的隊(duì)列指操作隊(duì)列宪卿，即用來(lái)存放操作的隊(duì)列。不同于 GCD 中的調(diào)度隊(duì)列 FIFO（先進(jìn)先出）的原則万栅。NSOperationQueue 對(duì)于添加到隊(duì)列中的操作佑钾，首先進(jìn)入準(zhǔn)備就緒的狀態(tài)（就緒狀態(tài)取決于操作之間的依賴關(guān)系），然后進(jìn)入就緒狀態(tài)的操作的開(kāi)始執(zhí)行順序（非結(jié)束執(zhí)行順序）由操作之間相對(duì)的優(yōu)先級(jí)決定（優(yōu)先級(jí)是操作對(duì)象自身的屬性）烦粒。
操作隊(duì)列通過(guò)設(shè)置最大并發(fā)操作數(shù)（maxConcurrentOperationCount）來(lái)控制并發(fā)休溶、串行。
NSOperationQueue 為我們提供了兩種不同類型的隊(duì)列：主隊(duì)列和自定義隊(duì)列扰她。主隊(duì)列運(yùn)行在主線程之上兽掰，而自定義隊(duì)列在后臺(tái)執(zhí)行。
3. NSOperation徒役、NSOperationQueue 使用步驟
NSOperation 需要配合 NSOperationQueue 來(lái)實(shí)現(xiàn)多線程孽尽。因?yàn)槟J(rèn)情況下，NSOperation 單獨(dú)使用時(shí)系統(tǒng)同步執(zhí)行操作忧勿，配合 NSOperationQueue 我們能更好的實(shí)現(xiàn)異步執(zhí)行杉女。
NSOperation 實(shí)現(xiàn)多線程的使用步驟分為三步：
創(chuàng)建操作：先將需要執(zhí)行的操作封裝到一個(gè) NSOperation 對(duì)象中瞻讽。
創(chuàng)建隊(duì)列：創(chuàng)建 NSOperationQueue 對(duì)象。
將操作加入到隊(duì)列中：將 NSOperation 對(duì)象添加到 NSOperationQueue 對(duì)象中熏挎。
之后呢速勇，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)將 NSOperationQueue 中的 NSOperation 取出來(lái)，在新線程中執(zhí)行操作坎拐。
下面我們來(lái)學(xué)習(xí)下 NSOperation 和 NSOperationQueue 的基本使用烦磁。
4. NSOperation 和 NSOperationQueue 基本使用
4.1 創(chuàng)建操作
NSOperation 是個(gè)抽象類，不能用來(lái)封裝操作哼勇。我們只有使用它的子類來(lái)封裝操作都伪。我們有三種方式來(lái)封裝操作。
使用子類 NSInvocationOperation
使用子類 NSBlockOperation
自定義繼承自 NSOperation 的子類猴蹂，通過(guò)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部相應(yīng)的方法來(lái)封裝操作院溺。
在不使用 NSOperationQueue，單獨(dú)使用 NSOperation 的情況下系統(tǒng)同步執(zhí)行操作磅轻，下面我們學(xué)習(xí)以下操作的三種創(chuàng)建方式珍逸。
4.1.1 使用子類 NSInvocationOperation
/**
* 使用子類 NSInvocationOperation
*/
- (void)useInvocationOperation {
// 1.創(chuàng)建 NSInvocationOperation 對(duì)象
NSInvocationOperation *op = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(task1) object:nil];
// 2.調(diào)用 start 方法開(kāi)始執(zhí)行操作
[op start];
}
/**
* 任務(wù)1
*/
- (void)task1 {
for (int i = 0; i < 2; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
}
}
輸出結(jié)果：
可以看到：在沒(méi)有使用 NSOperationQueue、在主線程中單獨(dú)使用使用子類 NSInvocationOperation 執(zhí)行一個(gè)操作的情況下聋溜，操作是在當(dāng)前線程執(zhí)行的谆膳，并沒(méi)有開(kāi)啟新線程。
如果在其他線程中執(zhí)行操作撮躁，則打印結(jié)果為其他線程漱病。
// 在其他線程使用子類 NSInvocationOperation
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(useInvocationOperation) toTarget:self withObject:nil];
輸出結(jié)果：
可以看到：在其他線程中單獨(dú)使用子類 NSInvocationOperation，操作是在當(dāng)前調(diào)用的其他線程執(zhí)行的把曼，并沒(méi)有開(kāi)啟新線程杨帽。
下邊再來(lái)看看 NSBlockOperation。
4.1.2 使用子類 NSBlockOperation
/**
* 使用子類 NSBlockOperation
*/
- (void)useBlockOperation {
// 1.創(chuàng)建 NSBlockOperation 對(duì)象
NSBlockOperation *op = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
for (int i = 0; i < 2; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
}
}];
// 2.調(diào)用 start 方法開(kāi)始執(zhí)行操作
[op start];
}
輸出結(jié)果：
可以看到：在沒(méi)有使用 NSOperationQueue嗤军、在主線程中單獨(dú)使用 NSBlockOperation 執(zhí)行一個(gè)操作的情況下注盈，操作是在當(dāng)前線程執(zhí)行的，并沒(méi)有開(kāi)啟新線程叙赚。
注意：和上邊 NSInvocationOperation 使用一樣老客。因?yàn)榇a是在主線程中調(diào)用的，所以打印結(jié)果為主線程震叮。如果在其他線程中執(zhí)行操作胧砰，則打印結(jié)果為其他線程。
但是苇瓣，NSBlockOperation 還提供了一個(gè)方法 addExecutionBlock:尉间，通過(guò) addExecutionBlock: 就可以為 NSBlockOperation 添加額外的操作。這些操作（包括 blockOperationWithBlock 中的操作）可以在不同的線程中同時(shí)（并發(fā)）執(zhí)行。只有當(dāng)所有相關(guān)的操作已經(jīng)完成執(zhí)行時(shí)乌妒，才視為完成汹想。
如果添加的操作多的話，blockOperationWithBlock: 中的操作也可能會(huì)在其他線程（非當(dāng)前線程）中執(zhí)行撤蚊，這是由系統(tǒng)決定的古掏，并不是說(shuō)添加到 blockOperationWithBlock: 中的操作一定會(huì)在當(dāng)前線程中執(zhí)行。（可以使用 addExecutionBlock: 多添加幾個(gè)操作試試）侦啸。
/**
* 使用子類 NSBlockOperation
* 調(diào)用方法 AddExecutionBlock:
*/
- (void)useBlockOperationAddExecutionBlock {
// 1.創(chuàng)建 NSBlockOperation 對(duì)象
NSBlockOperation *op = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
for (int i = 0; i < 2; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
}
}];
// 2.添加額外的操作
[op addExecutionBlock:^{
for (int i = 0; i < 2; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
NSLog(@"2---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
}
}];
[op addExecutionBlock:^{
for (int i = 0; i < 2; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
NSLog(@"3---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
}
}];
[op addExecutionBlock:^{
for (int i = 0; i < 2; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
NSLog(@"4---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
}
}];
[op addExecutionBlock:^{
for (int i = 0; i < 2; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
NSLog(@"5---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
}
}];
[op addExecutionBlock:^{
for (int i = 0; i < 2; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
NSLog(@"6---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
}
}];
[op addExecutionBlock:^{
for (int i = 0; i < 2; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
NSLog(@"7---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
}
}];
[op addExecutionBlock:^{
for (int i = 0; i < 2; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
NSLog(@"8---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
}
}];
// 3.調(diào)用 start 方法開(kāi)始執(zhí)行操作
[op start];
}
輸出結(jié)果：
可以看出：使用子類 NSBlockOperation槽唾，并調(diào)用方法 AddExecutionBlock: 的情況下，blockOperationWithBlock:方法中的操作 和 addExecutionBlock: 中的操作是在不同的線程中異步執(zhí)行的光涂。而且庞萍，這次執(zhí)行結(jié)果中 blockOperationWithBlock:方法中的操作也不是在當(dāng)前線程（主線程）中執(zhí)行的。從而印證了blockOperationWithBlock: 中的操作也可能會(huì)在其他線程（非當(dāng)前線程）中執(zhí)行忘闻。
一般情況下钝计，如果一個(gè) NSBlockOperation 對(duì)象封裝了多個(gè)操作。NSBlockOperation 是否開(kāi)啟新線程齐佳，取決于操作的個(gè)數(shù)私恬。如果添加的操作的個(gè)數(shù)多，就會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟新線程炼吴。當(dāng)然開(kāi)啟的線程數(shù)是由系統(tǒng)來(lái)決定的本鸣。
4.1.3 使用自定義繼承自 NSOperation 的子類
如果使用子類 NSInvocationOperation、NSBlockOperation 不能滿足日常需求硅蹦，我們可以使用自定義繼承自 NSOperation 的子類荣德。可以通過(guò)重寫 main 或者 start 方法 來(lái)定義自己的 NSOperation 對(duì)象童芹。重寫main方法比較簡(jiǎn)單涮瞻，我們不需要管理操作的狀態(tài)屬性 isExecuting 和 isFinished。當(dāng) main 執(zhí)行完返回的時(shí)候假褪，這個(gè)操作就結(jié)束了饲宛。
先定義一個(gè)繼承自 NSOperation 的子類，重寫main方法嗜价。
// YSCOperation.h 文件
#import
@interface YSCOperation : NSOperation
@end
// YSCOperation.m 文件
#import "YSCOperation.h"
@implementation YSCOperation
- (void)main {
if (!self.isCancelled) {
for (int i = 0; i < 2; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2];
NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]);
}
}
}
@end
然后使用的時(shí)候?qū)腩^文件YSCOperation.h。
/**
* 使用自定義繼承自 NSOperation 的子類
*/
- (void)useCustomOperation {
// 1.創(chuàng)建 YSCOperation 對(duì)象
YSCOperation *op = [[YSCOperation alloc] init];
// 2.調(diào)用 start 方法開(kāi)始執(zhí)行操作
[op start];
}
輸出結(jié)果：
可以看出：在沒(méi)有使用 NSOperationQueue幕庐、在主線程單獨(dú)使用自定義繼承自 NSOperation 的子類的情況下久锥，是在主線程執(zhí)行操作，并沒(méi)有開(kāi)啟新線程异剥。
下邊我們來(lái)講講 NSOperationQueue 的創(chuàng)建瑟由。
4.2 創(chuàng)建隊(duì)列
NSOperationQueue 一共有兩種隊(duì)列：主隊(duì)列、自定義隊(duì)列冤寿。其中自定義隊(duì)列同時(shí)包含了串行歹苦、并發(fā)功能青伤。下邊是主隊(duì)列、自定義隊(duì)列的基本創(chuàng)建方法和特點(diǎn)殴瘦。
主隊(duì)列
凡是添加到主隊(duì)列中的操作狠角，都會(huì)放到主線程中執(zhí)行。
// 主隊(duì)列獲取方法
NSOperationQueue *queue = [NSOperationQueue mainQueue];
自定義隊(duì)列（非主隊(duì)列）
添加到這種隊(duì)列中的操作蚪腋，就會(huì)自動(dòng)放到子線程中執(zhí)行丰歌。
同時(shí)包含了：串行、并發(fā)功能屉凯。
// 自定義隊(duì)列創(chuàng)建方法
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
4.3 將操作加入到隊(duì)列中
上邊我們說(shuō)到 NSOperation 需要配合 NSOperationQueue 來(lái)實(shí)現(xiàn)多線程立帖。
那么我們需要將創(chuàng)建好的操作加入到隊(duì)列中去∮蒲猓總共有兩種方法：
- (void)addOperation:(NSOperation *)op;
需要先創(chuàng)建操作晓勇，再將創(chuàng)建好的操作加入到創(chuàng)建好的隊(duì)列中去。
/**
* 使用 addOperation: 將操作加入到操作隊(duì)列中
*/
- (void)addOperationToQueue {
// 1.創(chuàng)建隊(duì)列
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
// 2.創(chuàng)建操作
// 使用 NSInvocationOperation 創(chuàng)建操作1
NSInvocationOperation *op1 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(task1) object:nil];
// 使用 NSInvocationOperation 創(chuàng)建操作2
NSInvocationOperation *op2 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(task2) object:nil];
// 使用 NSBlockOperation 創(chuàng)建操作3
NSBlockOperation *op3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
for (int i = 0; i < 2; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
NSLog(@"3---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
}
}];
[op3 addExecutionBlock:^{
for (int i = 0; i < 2; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
NSLog(@"4---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
}
}];
// 3.使用 addOperation: 添加所有操作到隊(duì)列中
[queue addOperation:op1]; // [op1 start]
[queue addOperation:op2]; // [op2 start]
[queue addOperation:op3]; // [op3 start]
}
輸出結(jié)果：
可以看出：使用 NSOperation 子類創(chuàng)建操作灌旧，并使用 addOperation: 將操作加入到操作隊(duì)列后能夠開(kāi)啟新線程绑咱，進(jìn)行并發(fā)執(zhí)行。
- (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block;
無(wú)需先創(chuàng)建操作节榜，在 block 中添加操作羡玛，直接將包含操作的 block 加入到隊(duì)列中。
/**
* 使用 addOperationWithBlock: 將操作加入到操作隊(duì)列中
*/
- (void)addOperationWithBlockToQueue {
// 1.創(chuàng)建隊(duì)列
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
// 2.使用 addOperationWithBlock: 添加操作到隊(duì)列中
[queue addOperationWithBlock:^{
for (int i = 0; i < 2; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
}
}];
[queue addOperationWithBlock:^{
for (int i = 0; i < 2; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
NSLog(@"2---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
}
}];
[queue addOperationWithBlock:^{
for (int i = 0; i < 2; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
NSLog(@"3---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
}
}];
}
輸出結(jié)果：
可以看出：使用 addOperationWithBlock: 將操作加入到操作隊(duì)列后能夠開(kāi)啟新線程宗苍，進(jìn)行并發(fā)執(zhí)行稼稿。
5. NSOperationQueue 控制串行執(zhí)行、并發(fā)執(zhí)行
之前我們說(shuō)過(guò)讳窟，NSOperationQueue 創(chuàng)建的自定義隊(duì)列同時(shí)具有串行让歼、并發(fā)功能，上邊我們演示了并發(fā)功能丽啡，那么他的串行功能是如何實(shí)現(xiàn)的谋右？
這里有個(gè)關(guān)鍵屬性 maxConcurrentOperationCount，叫做最大并發(fā)操作數(shù)补箍。用來(lái)控制一個(gè)特定隊(duì)列中可以有多少個(gè)操作同時(shí)參與并發(fā)執(zhí)行改执。
注意：這里 maxConcurrentOperationCount 控制的不是并發(fā)線程的數(shù)量，而是一個(gè)隊(duì)列中同時(shí)能并發(fā)執(zhí)行的最大操作數(shù)坑雅。而且一個(gè)操作也并非只能在一個(gè)線程中運(yùn)行辈挂。
最大并發(fā)操作數(shù)：maxConcurrentOperationCount
maxConcurrentOperationCount 默認(rèn)情況下為-1，表示不進(jìn)行限制裹粤，可進(jìn)行并發(fā)執(zhí)行终蒂。
maxConcurrentOperationCount 為1時(shí)，隊(duì)列為串行隊(duì)列。只能串行執(zhí)行拇泣。
maxConcurrentOperationCount 大于1時(shí)噪叙，隊(duì)列為并發(fā)隊(duì)列。操作并發(fā)執(zhí)行霉翔，當(dāng)然這個(gè)值不應(yīng)超過(guò)系統(tǒng)限制睁蕾，即使自己設(shè)置一個(gè)很大的值，系統(tǒng)也會(huì)自動(dòng)調(diào)整為 min{自己設(shè)定的值早龟，系統(tǒng)設(shè)定的默認(rèn)最大值}惫霸。
/**
* 設(shè)置 MaxConcurrentOperationCount（最大并發(fā)操作數(shù)）
*/
- (void)setMaxConcurrentOperationCount {
// 1.創(chuàng)建隊(duì)列
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
// 2.設(shè)置最大并發(fā)操作數(shù)
queue.maxConcurrentOperationCount = 1; // 串行隊(duì)列
// queue.maxConcurrentOperationCount = 2; // 并發(fā)隊(duì)列
// queue.maxConcurrentOperationCount = 8; // 并發(fā)隊(duì)列
// 3.添加操作
[queue addOperationWithBlock:^{
for (int i = 0; i < 2; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
}
}];
[queue addOperationWithBlock:^{
for (int i = 0; i < 2; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
NSLog(@"2---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
}
}];
[queue addOperationWithBlock:^{
for (int i = 0; i < 2; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
NSLog(@"3---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
}
}];
[queue addOperationWithBlock:^{
for (int i = 0; i < 2; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
NSLog(@"4---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
}
}];
}
最大并發(fā)操作數(shù)為1 輸出結(jié)果：
最大并發(fā)操作數(shù)為2 輸出結(jié)果：
可以看出：當(dāng)最大并發(fā)操作數(shù)為1時(shí)，操作是按順序串行執(zhí)行的葱弟，并且一個(gè)操作完成之后壹店，下一個(gè)操作才開(kāi)始執(zhí)行。當(dāng)最大操作并發(fā)數(shù)為2時(shí)芝加，操作是并發(fā)執(zhí)行的硅卢，可以同時(shí)執(zhí)行兩個(gè)操作。而開(kāi)啟線程數(shù)量是由系統(tǒng)決定的藏杖，不需要我們來(lái)管理将塑。
這樣看來(lái)，是不是比 GCD 還要簡(jiǎn)單了許多蝌麸？
6. NSOperation 操作依賴
NSOperation点寥、NSOperationQueue 最吸引人的地方是它能添加操作之間的依賴關(guān)系。通過(guò)操作依賴来吩，我們可以很方便的控制操作之間的執(zhí)行先后順序敢辩。NSOperation 提供了3個(gè)接口供我們管理和查看依賴。
- (void)addDependency:(NSOperation *)op; 添加依賴弟疆，使當(dāng)前操作依賴于操作 op 的完成戚长。
- (void)removeDependency:(NSOperation *)op; 移除依賴，取消當(dāng)前操作對(duì)操作 op 的依賴怠苔。
@property (readonly, copy) NSArray *dependencies; 在當(dāng)前操作開(kāi)始執(zhí)行之前完成執(zhí)行的所有操作對(duì)象數(shù)組同廉。
當(dāng)然，我們經(jīng)常用到的還是添加依賴操作「趟荆現(xiàn)在考慮這樣的需求迫肖，比如說(shuō)有 A、B 兩個(gè)操作攒驰，其中 A 執(zhí)行完操作咒程，B 才能執(zhí)行操作。
如果使用依賴來(lái)處理的話讼育，那么就需要讓操作 B 依賴于操作 A。具體代碼如下：
/**
* 操作依賴
* 使用方法：addDependency:
*/
- (void)addDependency {
// 1.創(chuàng)建隊(duì)列
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
// 2.創(chuàng)建操作
NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
for (int i = 0; i < 2; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
}
}];
NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
for (int i = 0; i < 2; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
NSLog(@"2---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
}
}];
// 3.添加依賴
[op2 addDependency:op1]; // 讓op2 依賴于 op1，則先執(zhí)行op1奶段，在執(zhí)行op2
// 4.添加操作到隊(duì)列中
[queue addOperation:op1];
[queue addOperation:op2];
}
輸出結(jié)果：
可以看到：通過(guò)添加操作依賴饥瓷，無(wú)論運(yùn)行幾次，其結(jié)果都是 op1 先執(zhí)行痹籍，op2 后執(zhí)行呢铆。
7. NSOperation 優(yōu)先級(jí)
NSOperation 提供了queuePriority（優(yōu)先級(jí)）屬性，queuePriority屬性適用于同一操作隊(duì)列中的操作蹲缠，不適用于不同操作隊(duì)列中的操作棺克。默認(rèn)情況下，所有新創(chuàng)建的操作對(duì)象優(yōu)先級(jí)都是NSOperationQueuePriorityNormal线定。但是我們可以通過(guò)setQueuePriority:方法來(lái)改變當(dāng)前操作在同一隊(duì)列中的執(zhí)行優(yōu)先級(jí)娜谊。
// 優(yōu)先級(jí)的取值
typedef NS_ENUM(NSInteger, NSOperationQueuePriority) {
NSOperationQueuePriorityVeryLow = -8L,
NSOperationQueuePriorityLow = -4L,
NSOperationQueuePriorityNormal = 0,
NSOperationQueuePriorityHigh = 4,
NSOperationQueuePriorityVeryHigh = 8
};
上邊我們說(shuō)過(guò)：對(duì)于添加到隊(duì)列中的操作，首先進(jìn)入準(zhǔn)備就緒的狀態(tài)（就緒狀態(tài)取決于操作之間的依賴關(guān)系）斤讥，然后進(jìn)入就緒狀態(tài)的操作的開(kāi)始執(zhí)行順序（非結(jié)束執(zhí)行順序）由操作之間相對(duì)的優(yōu)先級(jí)決定（優(yōu)先級(jí)是操作對(duì)象自身的屬性）纱皆。
那么，什么樣的操作才是進(jìn)入就緒狀態(tài)的操作呢芭商？
當(dāng)一個(gè)操作的所有依賴都已經(jīng)完成時(shí)派草，操作對(duì)象通常會(huì)進(jìn)入準(zhǔn)備就緒狀態(tài)，等待執(zhí)行铛楣。
舉個(gè)例子近迁，現(xiàn)在有4個(gè)優(yōu)先級(jí)都是 NSOperationQueuePriorityNormal（默認(rèn)級(jí)別）的操作：op1，op2簸州，op3鉴竭，op4。其中 op3 依賴于 op2勿侯，op2 依賴于 op1拓瞪，即 op3 -> op2 -> op1。現(xiàn)在將這4個(gè)操作添加到隊(duì)列中并發(fā)執(zhí)行助琐。
因?yàn)?op1 和 op4 都沒(méi)有需要依賴的操作祭埂，所以在 op1，op4 執(zhí)行之前兵钮，就是處于準(zhǔn)備就緒狀態(tài)的操作蛆橡。
而 op3 和 op2 都有依賴的操作（op3 依賴于 op2，op2 依賴于 op1）掘譬，所以 op3 和 op2 都不是準(zhǔn)備就緒狀態(tài)下的操作泰演。
理解了進(jìn)入就緒狀態(tài)的操作，那么我們就理解了queuePriority 屬性的作用對(duì)象葱轩。
queuePriority 屬性決定了進(jìn)入準(zhǔn)備就緒狀態(tài)下的操作之間的開(kāi)始執(zhí)行順序睦焕。并且藐握，優(yōu)先級(jí)不能取代依賴關(guān)系。
如果一個(gè)隊(duì)列中既包含高優(yōu)先級(jí)操作垃喊，又包含低優(yōu)先級(jí)操作猾普，并且兩個(gè)操作都已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，那么隊(duì)列先執(zhí)行高優(yōu)先級(jí)操作本谜。比如上例中初家，如果 op1 和 op4 是不同優(yōu)先級(jí)的操作，那么就會(huì)先執(zhí)行優(yōu)先級(jí)高的操作乌助。
如果溜在，一個(gè)隊(duì)列中既包含了準(zhǔn)備就緒狀態(tài)的操作，又包含了未準(zhǔn)備就緒的操作他托，未準(zhǔn)備就緒的操作優(yōu)先級(jí)比準(zhǔn)備就緒的操作優(yōu)先級(jí)高掖肋。那么，雖然準(zhǔn)備就緒的操作優(yōu)先級(jí)低上祈，也會(huì)優(yōu)先執(zhí)行培遵。優(yōu)先級(jí)不能取代依賴關(guān)系。如果要控制操作間的啟動(dòng)順序登刺，則必須使用依賴關(guān)系籽腕。
8. NSOperation、NSOperationQueue 線程間的通信
在 iOS 開(kāi)發(fā)過(guò)程中纸俭，我們一般在主線程里邊進(jìn)行 UI 刷新皇耗，例如：點(diǎn)擊、滾動(dòng)揍很、拖拽等事件郎楼。我們通常把一些耗時(shí)的操作放在其他線程，比如說(shuō)圖片下載窒悔、文件上傳等耗時(shí)操作呜袁。而當(dāng)我們有時(shí)候在其他線程完成了耗時(shí)操作時(shí)，需要回到主線程简珠，那么就用到了線程之間的通訊阶界。
/**
* 線程間通信
*/
- (void)communication {
// 1.創(chuàng)建隊(duì)列
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
// 2.添加操作
[queue addOperationWithBlock:^{
// 異步進(jìn)行耗時(shí)操作
for (int i = 0; i < 2; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
}
// 回到主線程
[[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
// 進(jìn)行一些 UI 刷新等操作
for (int i = 0; i < 2; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
NSLog(@"2---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
}
}];
}];
}
輸出結(jié)果：
可以看到：通過(guò)線程間的通信，先在其他線程中執(zhí)行操作聋庵，等操作執(zhí)行完了之后再回到主線程執(zhí)行主線程的相應(yīng)操作膘融。
9. NSOperation、NSOperationQueue 線程同步和線程安全
線程安全：如果你的代碼所在的進(jìn)程中有多個(gè)線程在同時(shí)運(yùn)行祭玉，而這些線程可能會(huì)同時(shí)運(yùn)行這段代碼氧映。如果每次運(yùn)行結(jié)果和單線程運(yùn)行的結(jié)果是一樣的，而且其他的變量的值也和預(yù)期的是一樣的脱货，就是線程安全的岛都。
若每個(gè)線程中對(duì)全局變量律姨、靜態(tài)變量只有讀操作，而無(wú)寫操作疗绣，一般來(lái)說(shuō)线召，這個(gè)全局變量是線程安全的；若有多個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行寫操作（更改變量）多矮，一般都需要考慮線程同步，否則的話就可能影響線程安全哈打。
線程同步：可理解為線程 A 和 線程 B 一塊配合塔逃，A 執(zhí)行到一定程度時(shí)要依靠線程 B 的某個(gè)結(jié)果，于是停下來(lái)料仗，示意 B 運(yùn)行湾盗；B 依言執(zhí)行，再將結(jié)果給 A立轧；A 再繼續(xù)操作格粪。
舉個(gè)簡(jiǎn)單例子就是：兩個(gè)人在一起聊天。兩個(gè)人不能同時(shí)說(shuō)話氛改，避免聽(tīng)不清(操作沖突)帐萎。等一個(gè)人說(shuō)完(一個(gè)線程結(jié)束操作)，另一個(gè)再說(shuō)(另一個(gè)線程再開(kāi)始操作)胜卤。
下面疆导，我們模擬火車票售賣的方式，實(shí)現(xiàn) NSOperation 線程安全和解決線程同步問(wèn)題葛躏。
場(chǎng)景：總共有50張火車票澈段，有兩個(gè)售賣火車票的窗口，一個(gè)是北京火車票售賣窗口舰攒，另一個(gè)是上喊芨唬火車票售賣窗口。兩個(gè)窗口同時(shí)售賣火車票摩窃，賣完為止兽叮。
9.1 NSOperation、NSOperationQueue 非線程安全
先來(lái)看看不考慮線程安全的代碼：
/**
* 非線程安全：不使用 NSLock
* 初始化火車票數(shù)量偶芍、賣票窗口(非線程安全)充择、并開(kāi)始賣票
*/
- (void)initTicketStatusNotSave {
NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
self.ticketSurplusCount = 50;
// 1.創(chuàng)建 queue1,queue1 代表北京火車票售賣窗口
NSOperationQueue *queue1 = [[NSOperationQueue alloc] init];
queue1.maxConcurrentOperationCount = 1;
// 2.創(chuàng)建 queue2,queue2 代表上海火車票售賣窗口
NSOperationQueue *queue2 = [[NSOperationQueue alloc] init];
queue2.maxConcurrentOperationCount = 1;
// 3.創(chuàng)建賣票操作 op1
NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
[self saleTicketNotSafe];
}];
// 4.創(chuàng)建賣票操作 op2
NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
[self saleTicketNotSafe];
}];
// 5.添加操作匪蟀，開(kāi)始賣票
[queue1 addOperation:op1];
[queue2 addOperation:op2];
}
/**
* 售賣火車票(非線程安全)
*/
- (void)saleTicketNotSafe {
while (1) {
if (self.ticketSurplusCount > 0) {
//如果還有票椎麦，繼續(xù)售賣
self.ticketSurplusCount--;
NSLog(@"%@", [NSString stringWithFormat:@"剩余票數(shù):%d 窗口:%@", self.ticketSurplusCount, [NSThread currentThread]]);
[NSThread sleepForTimeInterval:0.2];
} else {
NSLog(@"所有火車票均已售完");
break;
}
}
}
輸出結(jié)果：
省略一部分結(jié)果圖。材彪。观挎。
可以看到：在不考慮線程安全琴儿，不使用 NSLock 情況下，得到票數(shù)是錯(cuò)亂的嘁捷，這樣顯然不符合我們的需求造成，所以我們需要考慮線程安全問(wèn)題。
9.2 NSOperation雄嚣、NSOperationQueue 非線程安全
線程安全解決方案：可以給線程加鎖晒屎，在一個(gè)線程執(zhí)行該操作的時(shí)候，不允許其他線程進(jìn)行操作缓升。iOS 實(shí)現(xiàn)線程加鎖有很多種方式鼓鲁。@synchronized、 NSLock港谊、NSRecursiveLock骇吭、NSCondition、NSConditionLock歧寺、pthread_mutex燥狰、dispatch_semaphore、OSSpinLock斜筐、atomic(property) set/ge等等各種方式龙致。這里我們使用 NSLock 對(duì)象來(lái)解決線程同步問(wèn)題。NSLock 對(duì)象可以通過(guò)進(jìn)入鎖時(shí)調(diào)用 lock 方法奴艾，解鎖時(shí)調(diào)用 unlock 方法來(lái)保證線程安全净当。
考慮線程安全的代碼：
/**
* 線程安全：使用 NSLock 加鎖
* 初始化火車票數(shù)量、賣票窗口(線程安全)蕴潦、并開(kāi)始賣票
*/
- (void)initTicketStatusSave {
NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
self.ticketSurplusCount = 50;
self.lock = [[NSLock alloc] init]; // 初始化 NSLock 對(duì)象
// 1.創(chuàng)建 queue1,queue1 代表北京火車票售賣窗口
NSOperationQueue *queue1 = [[NSOperationQueue alloc] init];
queue1.maxConcurrentOperationCount = 1;
// 2.創(chuàng)建 queue2,queue2 代表上合裉洌火車票售賣窗口
NSOperationQueue *queue2 = [[NSOperationQueue alloc] init];
queue2.maxConcurrentOperationCount = 1;
// 3.創(chuàng)建賣票操作 op1
NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
[self saleTicketSafe];
}];
// 4.創(chuàng)建賣票操作 op2
NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
[self saleTicketSafe];
}];
// 5.添加操作，開(kāi)始賣票
[queue1 addOperation:op1];
[queue2 addOperation:op2];
}
/**
* 售賣火車票(線程安全)
*/
- (void)saleTicketSafe {
while (1) {
// 加鎖
[self.lock lock];
if (self.ticketSurplusCount > 0) {
//如果還有票潭苞，繼續(xù)售賣
self.ticketSurplusCount--;
NSLog(@"%@", [NSString stringWithFormat:@"剩余票數(shù):%d 窗口:%@", self.ticketSurplusCount, [NSThread currentThread]]);
[NSThread sleepForTimeInterval:0.2];
}
// 解鎖
[self.lock unlock];
if (self.ticketSurplusCount <= 0) {
NSLog(@"所有火車票均已售完");
break;
}
}
}
輸出結(jié)果：
省略一部分結(jié)果圖忽冻。。此疹。
可以看出：在考慮了線程安全僧诚，使用 NSLock 加鎖、解鎖機(jī)制的情況下蝗碎，得到的票數(shù)是正確的湖笨，沒(méi)有出現(xiàn)混亂的情況。我們也就解決了多個(gè)線程同步的問(wèn)題蹦骑。
10. NSOperation慈省、NSOperationQueue 常用屬性和方法歸納
10.1 NSOperation 常用屬性和方法
取消操作方法
- (void)cancel; 可取消操作，實(shí)質(zhì)是標(biāo)記 isCancelled 狀態(tài)眠菇。
判斷操作狀態(tài)方法
- (BOOL)isFinished; 判斷操作是否已經(jīng)結(jié)束边败。
- (BOOL)isCancelled; 判斷操作是否已經(jīng)標(biāo)記為取消袱衷。
- (BOOL)isExecuting; 判斷操作是否正在在運(yùn)行。
- (BOOL)isReady; 判斷操作是否處于準(zhǔn)備就緒狀態(tài)笑窜，這個(gè)值和操作的依賴關(guān)系相關(guān)致燥。
操作同步
- (void)waitUntilFinished; 阻塞當(dāng)前線程，直到該操作結(jié)束排截∠釉椋可用于線程執(zhí)行順序的同步。
- (void)setCompletionBlock:(void (^)(void))block; completionBlock 會(huì)在當(dāng)前操作執(zhí)行完畢時(shí)執(zhí)行 completionBlock断傲。
- (void)addDependency:(NSOperation *)op; 添加依賴搬葬，使當(dāng)前操作依賴于操作 op 的完成。
- (void)removeDependency:(NSOperation *)op; 移除依賴艳悔，取消當(dāng)前操作對(duì)操作 op 的依賴。
@property (readonly, copy) NSArray *dependencies; 在當(dāng)前操作開(kāi)始執(zhí)行之前完成執(zhí)行的所有操作對(duì)象數(shù)組女仰。
10.2 NSOperationQueue 常用屬性和方法
取消/暫停/恢復(fù)操作
- (void)cancelAllOperations; 可以取消隊(duì)列的所有操作猜年。
- (BOOL)isSuspended; 判斷隊(duì)列是否處于暫停狀態(tài)。 YES 為暫停狀態(tài)疾忍，NO 為恢復(fù)狀態(tài)乔外。
- (void)setSuspended:(BOOL)b; 可設(shè)置操作的暫停和恢復(fù)，YES 代表暫停隊(duì)列一罩，NO 代表恢復(fù)隊(duì)列杨幼。
操作同步
- (void)waitUntilAllOperationsAreFinished; 阻塞當(dāng)前線程，直到隊(duì)列中的操作全部執(zhí)行完畢聂渊。
添加/獲取操作`
- (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block; 向隊(duì)列中添加一個(gè) NSBlockOperation 類型操作對(duì)象差购。
- (void)addOperations:(NSArray *)ops waitUntilFinished:(BOOL)wait; 向隊(duì)列中添加操作數(shù)組，wait 標(biāo)志是否阻塞當(dāng)前線程直到所有操作結(jié)束
- (NSArray *)operations; 當(dāng)前在隊(duì)列中的操作數(shù)組（某個(gè)操作執(zhí)行結(jié)束后會(huì)自動(dòng)從這個(gè)數(shù)組清除）汉嗽。
- (NSUInteger)operationCount; 當(dāng)前隊(duì)列中的操作數(shù)欲逃。
獲取隊(duì)列
+ (id)currentQueue; 獲取當(dāng)前隊(duì)列，如果當(dāng)前線程不是在 NSOperationQueue 上運(yùn)行則返回 nil饼暑。
+ (id)mainQueue; 獲取主隊(duì)列稳析。
注意：
這里的暫停和取消（包括操作的取消和隊(duì)列的取消）并不代表可以將當(dāng)前的操作立即取消，而是當(dāng)當(dāng)前的操作執(zhí)行完畢之后不再執(zhí)行新的操作弓叛。
暫停和取消的區(qū)別就在于：暫停操作之后還可以恢復(fù)操作彰居，繼續(xù)向下執(zhí)行；而取消操作之后撰筷，所有的操作就清空了陈惰，無(wú)法再接著執(zhí)行剩下的操作。
參考資料：
蘋果官方——并發(fā)編程指南：Operation Queues 推薦看看
蘋果官方文檔：NSOperation
Objc 中國(guó)：并發(fā)編程：API 及挑戰(zhàn)
iOS多線程詳盡總結(jié)系列文章：
iOS多線程：『pthread闭专、NSThread』詳盡總結(jié)
iOS多線程：『GCD』詳盡總結(jié)
iOS多線程：『NSOperation』詳盡總結(jié)
iOS多線程：『RunLoop』詳盡總結(jié)
作者：行走的少年郎
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