iOS实现多线程的方式有三种，分别是NSThread、NSOperation、GCD。
关于GCD，请阅读
简介
NSOperation封装了需要执行的操作和执行操作所需的数据，提供了并发或非并发操作，可以设置最大并发数，取消操作等。
iOS使用NSOperation的方式有两种： * 直接使用系统提供的两个子类：NSInvocationOperation和NSBlockOperation * 继承于NSOperation
这里所说的抽象类不是真正的抽象类，不像C++那种纯虚函数，不能实例化。在Ojbective-C中是没有纯虚函数的，因此它是可以实例化的。只是由于没有提供任务接口，因此实例化了也没有意义。
| 1 2 3 | NSOperation *op = [[NSOperation alloc] init]; |
注意：我们不能直接使用
NSOperation这个类，这个类相当于一个抽象类，不能直接实例化，必须重写main方法。
NSOperation基类API
下面简单说明NSOperation所提供的一些操作。
1.执行任务
NSOperation提供了start方法开启任务执行操作，NSOperation对象默认按同步方式执行,也就是在调用start方法的那个线程中直接执行。
| 1 2 3 4 5 | if (!operation.isExecuting) { [operation start]; } |
2.判断是否是同步还是异步
NSOperation提供的isConcurrent可判断是同步还是异步执行。isConcurrent默认值为NO,表示操作与调用线程同步执行。不过这个方法在7.0之后就被废弃了，改成使用isAsynchronous判断了。
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | if ([UIDevice currentDevice].systemVersion.intValue >= 7.0) { if (operation.isAsynchronous) { NSLog(@"异步"); } else { NSLog(@"同步"); } } else { if (operation.isConcurrent) { NSLog(@"异步"); } else { NSLog(@"同步"); } } |
3.判断任务是否在执行中
NSOperation提供了isExecuting，可判断任务是否正在执行中。
| 1 2 3 4 5 | if (!operation.isExecuting) { [operation start]; } |
4.判断任务是否已经准备好
NSOperation提供了isReady方法来获取任务是否已经为执行准备好。
| 1 2 3 4 5 | if (!operation.isReady) { [operation start]; } |
5.判断任务已经已完成
NSOperation提供了isFinished，可判断任务是否已经执行完成。
| 1 2 3 4 5 | if (operation.isFinished) { NSLog(@"finished"); } |
6.取消任务/判断任务状态
NSOperation提供了isCancelled，可判断任务是否已经执行完成，而要取消任务，可调用cancel方法。
| 1 2 3 4 5 | if (!operation.isCancelled) { [operation cancel]; } |
7.任务完成回调
如果我们想在一个NSOperation执行完毕后做一些事情，可以调用NSOperation的completionBlock属性来设置在任务完成以后我们还想做的事情。
我们可以通过这种点语法设置：
| 1 2 3 4 5 | operation.completionBlock = ^() { NSLog(@"任务执行完毕"); }; |
也可以通过中括号方式设置：
| 1 2 3 4 5 | [operation setCompletionBlock:^{ NSLog(@"任务执行完毕"); }]; |
8.任务优先级
如下，NSOperation为我们提供了在NSOperationQueue调度队列中任务的优先级设置。
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | typedef NS_ENUM(NSInteger, NSOperationQueuePriority) { NSOperationQueuePriorityVeryLow = -8L, NSOperationQueuePriorityLow = -4L, NSOperationQueuePriorityNormal = 0, NSOperationQueuePriorityHigh = 4, NSOperationQueuePriorityVeryHigh = 8 }; @property NSOperationQueuePriority queuePriority; |
NSInvocationOperation子类
NSInvocationOperation是继承于NSOperation，提供创建任务的方式是通过selector。
| 1 2 3 4 | - (nullable instancetype)initWithTarget:(id)target selector:(SEL)sel object:(nullable id)arg; - (instancetype)initWithInvocation:(NSInvocation *)inv NS_DESIGNATED_INITIALIZER; |
对于第二个初始化方法已经被废弃了，第二个初始化方法是通过运行时的方式来添加任务的，操作起来比较复杂。第一种就是很普通的方式，是很常见的target-action设计模式。
| 1 2 3 4 5 | NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(updateUI) object:nil]; // 开始执行任务(同步执行) [operation start]; |
调用start方法是同步执行的。如果要异步执行，可以放到NSOperationQueue队列中，它就相当于一个线程池，而且任务一旦放进去，就会按照FIFO的原则严格执行任务。任务放到线程池中后，是否会马上执行，是根据当前所设置的并发数量决定的。
看看我们下载一个图片：
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 | - (void)test1 { NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(downloadImage:) object:@"图片的URL"]; NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init]; [queue addOperation:operation]; } - (void)downloadImage:(NSString *)url { NSURL *nsUrl = [NSURL URLWithString:url]; NSData *data = [[NSData alloc] initWithContentsOfURL:nsUrl]; UIImage *image = [[UIImage alloc] initWithData:data]; dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ self.imageView.image = image; }); } |
我们需要注意，最后在更新UI的时候，一定要回到主线程，否则UI效果不会马上变化。当然，我们也可以使用别的方式回到主线程更新UI：
| 1 2 3 4 5 6 7 | [self performSelectorOnMainThread:@selector(updateUI:) withObject:image waitUntilDone:YES]; - (void)updateUI:(UIImage *) image{ self.imageView.image = image; } |
NSBlockOperation子类
NSBlockOperation是直接继承于NSOperation的子类，它能够并发地执行一个或多个block对象，所有的block都执行完之后,操作才算真正完成。
添加任务
NSBlockOperation都是block任务，操作起来比较简洁一些。
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 | NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^(){ NSLog(@"这是第一个任务在线程：%@执行，isMainThread: %d，isAync: %d", [NSThread currentThread], [NSThread isMainThread], [operation isAsynchronous]); }]; __weak typeof(operation) weakOperation = operation; [operation addExecutionBlock:^() { NSLog(@"这是第二个任务在线程：%@执行，isMainThread: %d，isAync: %d", [NSThread currentThread], [NSThread isMainThread], [weakOperation isAsynchronous]); }]; [operation addExecutionBlock:^() { NSLog(@"这是第三个任务在线程：%@执行，isMainThread: %d，isAync: %d", [NSThread currentThread], [NSThread isMainThread], [weakOperation isAsynchronous]); }]; [operation addExecutionBlock:^() { NSLog(@"这是第四个任务在线程：%@执行，isMainThread: %d，isAync: %d", [NSThread currentThread], [NSThread isMainThread], [weakOperation isAsynchronous]); }]; // 开始执行任务 [operation start] |
看看打印结果：
| 1 2 3 4 5 6 | 2015-11-24 17:15:49.489 TestGCD[42401:3307632] 这是第一个任务在线程：<NSThread: 0x7fb369e02c30>{ number = 1, name = main}执行，isMainThread: 1，isAync: 0 2015-11-24 17:15:49.489 TestGCD[42401:3307797] 这是第二个任务在线程：<NSThread: 0x7fb369ca8880>{ number = 2, name = (null)}执行，isMainThread: 0，isAync: 0 2015-11-24 17:15:49.489 TestGCD[42401:3307809] 这是第三个任务在线程：<NSThread: 0x7fb369ca92b0>{ number = 3, name = (null)}执行，isMainThread: 0，isAync: 0 2015-11-24 17:15:49.489 TestGCD[42401:3307798] 这是第四个任务在线程：<NSThread: 0x7fb369f2acd0>{ number = 4, name = (null)}执行，isMainThread: 0，isAync: 0 |
由此，我们可以看到第一个任务在主线程执行，第二、三、四个任务都是其它子线程完成的。这四个任务都是同步执行的。其中的number代表线程的id。
当我们把[operation start]这行改成这样：
| 1 2 3 4 5 | NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init]; [queue addOperation:operation]; [queue setMaxConcurrentOperationCount:2]; |
其打印结果如下：
| 1 2 3 4 5 6 | 2015-11-24 17:22:26.206 TestGCD[42558:3316054] 这是第三个任务在线程：<NSThread: 0x7f9000744750>{ number = 4, name = (null)}执行，isMainThread: 0，isAync: 0 2015-11-24 17:22:26.206 TestGCD[42558:3316053] 这是第一个任务在线程：<NSThread: 0x7f900061b6f0>{ number = 2, name = (null)}执行，isMainThread: 0，isAync: 0 2015-11-24 17:22:26.206 TestGCD[42558:3316055] 这是第二个任务在线程：<NSThread: 0x7f90006183b0>{ number = 3, name = (null)}执行，isMainThread: 0，isAync: 0 2015-11-24 17:22:26.206 TestGCD[42558:3316062] 这是第四个任务在线程：<NSThread: 0x7f9000609680>{ number = 5, name = (null)}执行，isMainThread: 0，isAync: 0 |
由于我们设置了最大并发数量为2，因此同时能执行的任务数量最多两个。而这四个任务都不是在主线程执行的，全部放到子线程中执行了。我们发现isAync都为0，也就是说operation的isAsynchronous方法返回都是NO。
注意：并发与异步不是同一个概念
要异步执行，可以这样：
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 | [operation addExecutionBlock:^() { dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{ NSLog(@"这是第四个任务在线程：%@执行，isMainThread: %d", [NSThread currentThread], [NSThread isMainThread]); }); }]; |
自定义NSOperation
如果NSInvocationOperation和NSBlockOperation对象不能满足需求, 我们可以直接继承NSOperation, 并添加额外的功能。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-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, 必须重写NSOperation的多个基本方法进行实现。
非并发自定义NSOperation
我们定义一个图片下载类来说明如何自定义非并发的NSOperation：
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | typedef void(^HYBDownloadReponse)(UIImage *image); /*! * @author 黄仪标, 15-11-24 22:11:50 * * 下载operation */ @interface DownloadOperation : NSOperation @property (nonatomic, copy) NSString *url; @property (nonatomic, copy) HYBDownloadReponse responseBlock; - (instancetype)initWithUrl:(NSString *)url completion:(HYBDownloadReponse)completion; @end |
下面看看实现方法怎么实现的，关键点在于-main方法：
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 | // // DownloadOperation.m // TestGCD // // Created by huangyibiao on 15/11/24. // Copyright © 2015年 huangyibiao. All rights reserved. // #import "DownloadOperation.h" @implementation DownloadOperation - (instancetype)initWithUrl:(NSString *)url completion:(HYBDownloadReponse)completion { if (self = [super init]) { self.url = url; self.responseBlock = completion; } return self; } // 必须重写这个主方法 - (void)main { // 新建一个自动释放池，如果是异步执行操作，那么将无法访问到主线程的自动释放池 @autoreleasepool { // 如果刚进来，就已经被取消了，则直接退出 if (self.isCancelled) { return; } // 获取图片数据 NSURL *url = [NSURL URLWithString:self.url]; NSData *imageData = [NSData dataWithContentsOfURL:url]; // 被取消，也有可能发生在获取数据后 if (self.isCancelled) { url = nil; imageData = nil; return; } UIImage *image = [UIImage imageWithData:imageData]; // 被取消，也可能发生在转换的地方 if (self.isCancelled) { image = nil; return; } if (self.responseBlock) { dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ self.responseBlock(image); }); } } } @end |
我们测试一下并发：
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 | DownloadOperation *operation = [[DownloadOperation alloc] initWithUrl:@"https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/sia5QxFVcFD0wkCgnmf6DVxI6fVewNS8rhtZb71v2DMpDy8jIdtviaetzicwQzTEoKKyHAN96Beibk2G61tZpezQ0Q/0?wx_fmt=png" completion:^(UIImage *image) { self.imageView.image = image; NSLog(@"fisrt"); }]; DownloadOperation *operation1 = [[DownloadOperation alloc] initWithUrl:@"https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/sia5QxFVcFD0wkCgnmf6DVxI6fVewNS8rhtZb71v2DMpDy8jIdtviaetzicwQzTEoKKyHAN96Beibk2G61tZpezQ0Q/0?wx_fmt=png" completion:^(UIImage *image) { self.imageView1.image = image; NSLog(@"second"); }]; DownloadOperation *operation2 = [[DownloadOperation alloc] initWithUrl:@"https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/sia5QxFVcFD0wkCgnmf6DVxI6fVewNS8rhtZb71v2DMpDy8jIdtviaetzicwQzTEoKKyHAN96Beibk2G61tZpezQ0Q/0?wx_fmt=png" completion:^(UIImage *image) { self.imageView2.image = image; NSLog(@"third"); }]; DownloadOperation *operation3 = [[DownloadOperation alloc] initWithUrl:@"https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/sia5QxFVcFD0wkCgnmf6DVxI6fVewNS8rhtZb71v2DMpDy8jIdtviaetzicwQzTEoKKyHAN96Beibk2G61tZpezQ0Q/0?wx_fmt=png" completion:^(UIImage *image) { self.imageView3.image = image; NSLog(@"fourth"); }]; DownloadOperation *operation4 = [[DownloadOperation alloc] initWithUrl:@"https://mmbiz.qlogo.cn/mmbiz/sia5QxFVcFD0wkCgnmf6DVxI6fVewNS8rhtZb71v2DMpDy8jIdtviaetzicwQzTEoKKyHAN96Beibk2G61tZpezQ0Q/0?wx_fmt=png" completion:^(UIImage *image) { self.imageView4.image = image; NSLog(@"fifth"); }]; NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init]; [queue addOperation:operation]; [queue addOperation:operation1]; [queue addOperation:operation2]; [queue addOperation:operation3]; [queue addOperation:operation4]; [queue setMaxConcurrentOperationCount:2]; |
效果如下：
标哥的技术博客
http://www.henishuo.com/ios-nsoperation-queue/