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  • 多线程下NSOperation、NSBlockOperation、NSInvocationOperation、NSOperationQueue的使用

    本篇文章主要介绍下多线程下NSOperation、NSBlockOperation、NSInvocationOperation、NSOperationQueue的使用，列举几个简单的例子。

    默认情况下，NSOperation并不具备封装操作的能力，必须使用它的子类，使用NSOperation子类的方式有3种：

    1> 自定义子类继承NSOperation，实现内部相应的方法

    2> NSBlockOperation

    3>NSInvocationOperation

    这讲先介绍如何用NSOperation封装一个操作，后面再结合NSOperationQueue来使用。

    1.首先介绍自定义NSOperation：

    NSOperation是没法直接使用的，它只是提供了一个工作的基本逻辑，具体实现还是需要你通过定义自己的NSOperation子类来获得。

    [objc] view plain copy
     
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    1. #import <Foundation/Foundation.h>  
    2.   
    3. @protocol NSDefineOprationDelegate <NSObject>  
    4.   
    5. - (void) handleDelegate;  
    6.   
    7. @end  
    8.   
    9. @interface NSDefineOpration : NSOperation  
    10.   
    11. @property (nonatomic, assign) id <NSDefineOprationDelegate> delegate;  
    12.   
    13. - (id)initWithDelegate:(id<NSDefineOprationDelegate>) delegate;  
    14. @end  

    实现文件里：

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    1. #import "NSDefineOpration.h"  
    2.   
    3. @implementation NSDefineOpration  
    4.   
    5. - (id)initWithDelegate:(id<NSDefineOprationDelegate>) delegate  
    6. {  
    7.     if(self = [super init])  
    8.     {  
    9.         self.delegate = delegate;  
    10.     }  
    11.     return self;  
    12. }  
    13.   
    14. - (void)main  
    15. {  
    16.     @autoreleasepool {  
    17.         //do something  
    18.         sleep(15);  
    19.         NSLog(@"op1........handle......  on thread num :%@",[NSThread currentThread]);  
    20.           
    21.         if([self.delegate respondsToSelector:@selector(handleDelegate)])  
    22.         {  
    23.             [self.delegate performSelector:@selector(handleDelegate) withObject:nil];  
    24.         }  
    25.     }  
    26.       
    27. }  
    28.   
    29. @end  

    这里的sleep（15）主要用来做一些延时的操作，比如网络下载等。
    调用：

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    1. - (void)oprationTest  
    2. {  
    3.     NSDefineOpration *op1 = [[NSDefineOpration alloc] initWithDelegate:self];  
    4.     op1.completionBlock = ^(){  
    5.         NSLog(@"op1........OK !!");  
    6.     };  
    7.     [op1 start];  
    8. }  


    执行结果：

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    1. 2014-03-22 16:49:44.367 Operation[17353:60b] op1........handle......  on thread num :<NSThread: 0x1654ea20>{name = (null), num = 1}  
    2. 2014-03-22 16:49:49.373 Operation[17353:60b] op1.....callback.....  on thread num :<NSThread: 0x1654ea20>{name = (null), num = 1}  
    3. 2014-03-22 16:49:49.377 Operation[17353:1807] op1........OK !!  

    从执行结果可以看出，因为在实现的main函数里没有使用异步线程处理，导致直接阻塞了主线程1，所以使用这种方式一定注意main函数里操作时间过长导致主线程阻塞问题。耗时比较长的都放到其他线程里处理。

    2.接下来介绍NSBlockOperation

    第一种使用NSBlockOperation的方式：

     

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    1. NSLog(@"block start");  
    2. NSBlockOperation *bop2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{  
    3.     sleep(15);  
    4.     NSLog(@"bop2.....handle..... on thread num%@",[NSThread currentThread]);  
    5. }];  
    6. [bop2 setCompletionBlock:^{  
    7.     NSLog(@"bop2........OK !!");  
    8. }];  
    9. [bop2 start];  

    * 第2行初始化了一个NSBlockOperation对象，它是用一个Block来封装需要执行的操作

    * 第9行调用了start方法，紧接着会马上执行Block中的内容

    看下执行结果：

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    1. 2014-03-22 16:57:51.903 Operation[17374:60b] block start  
    2. 2014-03-22 16:58:06.908 Operation[17374:60b] bop2.....handle..... on thread num<NSThread: 0x16d83910>{name = (null), num = 1}  
    3. 2014-03-22 16:58:06.912 Operation[17374:360b] bop2........OK !!  

    * 这里还是在当前线程同步执行操作，并没有异步执行，阻塞主线程。

    第二种使用NSBlockOperation的方式：

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    1. - (void)blockOprationTest  
    2. {  
    3.     NSLog(@"block start");  
    4.     NSBlockOperation * op2 = [[NSBlockOperation alloc] init];  
    5.     [op2 addExecutionBlock:^{  
    6.         sleep(10);  
    7.         NSLog(@"op2.....handle..... on 10 hread num%@",[NSThread currentThread]);  
    8.     }];  
    9.       
    10.     [op2 addExecutionBlock:^{  
    11.         sleep(6);  
    12.         NSLog(@"op2.....handle..... on 6 thread num%@",[NSThread currentThread]);  
    13.     }];  
    14.       
    15.     [op2 addExecutionBlock:^{  
    16.         sleep(4);  
    17.         NSLog(@"op2.....handle..... on 4 thread num%@",[NSThread currentThread]);  
    18.     }];  
    19.       
    20.     [op2 addExecutionBlock:^{  
    21.         sleep(8);  
    22.         NSLog(@"op2.....handle..... on 8 thread num%@",[NSThread currentThread]);  
    23.     }];  
    24.       
    25.     [op2 addExecutionBlock:^{  
    26.         sleep(1);  
    27.         NSLog(@"op2.....handle..... on 1 thread num%@",[NSThread currentThread]);  
    28.     }];  
    29.     [op2 setCompletionBlock:^{  
    30.         NSLog(@"op2........OK !!");  
    31.     }];  
    32.     [op2 start];  
    33.       
    34.     //bop2  
    35.     NSBlockOperation *bop2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{  
    36.         sleep(15);  
    37.         NSLog(@"bop2.....handle..... on thread num%@",[NSThread currentThread]);  
    38.     }];  
    39.     [bop2 setCompletionBlock:^{  
    40.         NSLog(@"bop2........OK !!");  
    41.     }];  
    42.     [bop2 start];  
    43. }  

    执行结果：

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    1. 2014-03-22 17:02:56.027 Operation[17396:60b] block start  
    2. 2014-03-22 17:03:02.032 Operation[17396:1803] op2.....handle..... on 6 thread num<NSThread: 0x17573400>{name = (null), num = 2}  
    3. 2014-03-22 17:03:06.032 Operation[17396:60b] op2.....handle..... on 10 hread num<NSThread: 0x1755eca0>{name = (null), num = 1}  
    4. 2014-03-22 17:03:06.035 Operation[17396:1803] op2.....handle..... on 4 thread num<NSThread: 0x17573400>{name = (null), num = 2}  
    5. 2014-03-22 17:03:07.038 Operation[17396:1803] op2.....handle..... on 1 thread num<NSThread: 0x17573400>{name = (null), num = 2}  
    6. 2014-03-22 17:03:14.035 Operation[17396:60b] op2.....handle..... on 8 thread num<NSThread: 0x1755eca0>{name = (null), num = 1}  
    7. 2014-03-22 17:03:14.037 Operation[17396:1807] op2........OK !!  
    8. 2014-03-22 17:03:29.038 Operation[17396:60b] bop2.....handle..... on thread num<NSThread: 0x1755eca0>{name = (null), num = 1}  
    9. 2014-03-22 17:03:29.041 Operation[17396:180b] bop2........OK !!  


    分析下结果：

    首先看到了有1和2两个线程，线程2在56秒的时候开始执行6秒的操作，接下来执行4，1秒结束时间为07秒。线程1在56的时候开始执行10秒的操作，接下来执行8秒，结束时间为14秒。最后执行Bop2的15秒操作至29秒。时间看起来没有问题。为什么会启用2个线程而不是3个或者更多？

    3.接下来介绍NSInvocationOperation

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    1. - (void)invocationOperation  
    2. {  
    3.     NSInvocationOperation * op3 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:(id)self selector:@selector(handleInvoOpDelegate) object:nil];  
    4.     [op3 setCompletionBlock:^{  
    5.         NSLog(@"op3........OK !!");  
    6.     }];  
    7.     [op3 start];  
    8. }  


    selector函数：

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    1. - (void)handleInvoOpD  
    2. {  
    3.     sleep(5);  
    4.     NSLog(@"op3.....handle.....  on thread num :%@",[NSThread currentThread]);  
    5. }  


    执行结果：

     

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    1. 2014-03-22 17:11:13.050 Operation[17421:60b] op3.....handle.....  on thread num :<NSThread: 0x1653ac30>{name = (null), num = 1}  
    2. 2014-03-22 17:11:13.055 Operation[17421:1803] op3........OK !!  


    NSInvocationOperation比较简单，就是继承了NSOperation，区别就是它是基于一个对象和selector来创建操作，可以直接使用而不需继承来实现自己的操作处理。

    4.最后介绍下NSOperationQueue

    把NSOperation子类的对象放入NSOperationQueue队列中，该队列就会启动并开始处理它。队列里可以加入很多个NSOperation, 可以把NSOperationQueue看作一个线程池，可往线程池中添加操作（NSOperation）到队列中。线程池中的线程可看作消费者，从队列中取走操作，并执行它。

    实现demo：

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    1. - (void)handleOpqueue  
    2. {  
    3.     NSOperationQueue *qu = [[NSOperationQueue alloc] init];  
    4.       
    5.     NSBlockOperation * bkOp1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{  
    6.         sleep(10);  
    7.         NSLog(@"bkOp1.....handle.....on thread num%@",[NSThread currentThread]);  
    8.     }];  
    9.     [bkOp1 setCompletionBlock:^{  
    10.         NSLog(@"bkOp1........OK !!");  
    11.     }];  
    12.       
    13.       
    14.     NSBlockOperation * bkOp2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{  
    15.         sleep(2);  
    16.         NSLog(@"bkOp2.....handle.....on thread num%@",[NSThread currentThread]);  
    17.     }];  
    18.     [bkOp2 setCompletionBlock:^{  
    19.         NSLog(@"bkOp2........OK !!");  
    20.     }];  
    21.       
    22.     NSBlockOperation * bkOp3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{  
    23.         sleep(1);  
    24.         NSLog(@"bkOp3.....handle.....on thread num%@",[NSThread currentThread]);  
    25.     }];  
    26.     [bkOp3 setCompletionBlock:^{  
    27.         NSLog(@"bkOp3........OK !!");  
    28.     }];  
    29.       
    30.     NSBlockOperation * bkOp4 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{  
    31.         sleep(10);  
    32.         NSLog(@"bkOp4.....handle.....on thread num%@",[NSThread currentThread]);  
    33.     }];  
    34.     [bkOp4 setCompletionBlock:^{  
    35.         NSLog(@"bkOp4........OK !!");  
    36.     }];  
    37.       
    38.     NSBlockOperation * bkOp5 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{  
    39.         sleep(5);  
    40.         NSLog(@"bkOp5.....handle.....on thread num%@",[NSThread currentThread]);  
    41.     }];  
    42.     [bkOp5 setQueuePriority:NSOperationQueuePriorityHigh];  
    43.     [bkOp5 setCompletionBlock:^{  
    44.         NSLog(@"bkOp5........OK !!");  
    45.     }];  
    46.       
    47.     NSInvocationOperation *invoOp6 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:(id)self selector:@selector(handleInvoOp) object:nil];  
    48.     [invoOp6 setCompletionBlock:^{  
    49.         NSLog(@"invoOp6........OK !!");  
    50.     }];  
    51.     [invoOp6 setQueuePriority:NSOperationQueuePriorityHigh];  
    52.       
    53.     [qu setMaxConcurrentOperationCount:2];  
    54.     [qu addOperation:bkOp3];  
    55.     [qu addOperation:bkOp2];  
    56.     [qu addOperation:bkOp1];  
    57.     [qu addOperation:bkOp4];  
    58.     [qu addOperation:bkOp5];  
    59.     [qu addOperation:invoOp6];  
    60. }  


    先看下执行结果：

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    1. 2014-03-22 17:18:36.634 Operation[17439:1803] bkOp3.....handle.....on thread num<NSThread: 0x1754c450>{name = (null), num = 2}  
    2. 2014-03-22 17:18:36.638 Operation[17439:1803] bkOp3........OK !!  
    3. 2014-03-22 17:18:37.635 Operation[17439:3607] bkOp2.....handle.....on thread num<NSThread: 0x1765a320>{name = (null), num = 3}  
    4. 2014-03-22 17:18:37.637 Operation[17439:3607] bkOp2........OK !!  
    5. 2014-03-22 17:18:41.640 Operation[17439:3d07] bkOp5.....handle.....on thread num<NSThread: 0x17562d10>{name = (null), num = 4}  
    6. 2014-03-22 17:18:41.642 Operation[17439:3d07] bkOp5........OK !!  
    7. 2014-03-22 17:18:42.639 Operation[17439:1803] invoOp6.....handle.....  on thread num :<NSThread: 0x1754c450>{name = (null), num = 2}  
    8. 2014-03-22 17:18:42.643 Operation[17439:1803] invoOp6........OK !!  
    9. 2014-03-22 17:18:51.644 Operation[17439:3607] bkOp1.....handle.....on thread num<NSThread: 0x1765a320>{name = (null), num = 3}  
    10. 2014-03-22 17:18:51.646 Operation[17439:3607] bkOp1........OK !!  
    11. 2014-03-22 17:18:52.645 Operation[17439:3d07] bkOp4.....handle.....on thread num<NSThread: 0x17562d10>{name = (null), num = 4}  
    12. 2014-03-22 17:18:52.647 Operation[17439:3d07] bkOp4........OK !!  


    从结果可以看出，NSOperationQueue在2，3，4这3个线程里去处理NSOperation，而不包括主线程1。此外，在设置了bkop5以及invOp6的优先级为高时，他们会优先执行，当然这个优先时相对，是相对正在排队的，不包括已经正在执行的。

    总结：NSOperation、NSBlockOperation、NSInvocationOperation、NSOperationQueue都比较简单，NSOperation、NSBlockOperation、NSInvocationOperation单个都是表示一种操作，而NSOperationQueue是一个可以包含多个NSOperation的队列，可以自己在多个线程处理，只要加入队列之后，我们就不用去操作，直到Callback或者完成。

    参考资料：

    http://blog.csdn.net/totogo2010/article/details/8013316

    http://www.cnblogs.com/mjios/archive/2013/04/19/3029765.html
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