iOS NSOperation 非并发执行

NSOperation提供了一种面向对象的方法来封装任务。NSOperation可以单独执行，也可以放到NSOperationQueue中执行。

 

NSOperation是虚基类不能直接使用，但Cocoa提供了两个简单的子类NSBlockOperation和NSInvocationOperation。NSBlockOperation是将任务封装到block对象中，NSInvocationOperation 是将任务封装到selector。

 

NSBlockOperation 直接使用

- (void)startOperation
{
    NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

        NSLog(@"NSBlockOperation Test");

    }];

 

    [operation start];

}

 

调用start方法开始执行任务，NSOperation的实例方法cancel可以取消正在执行的任务，这比GCD有优势（GCD中不提供取消任务的功能）。但是这里并不是我们想像的这么简单调用一个cancel方法就够了，看下面代码：

- (void)startOperation
{
    NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        while (1) {
            NSLog(@"Test operation cancel funcation");
        }

    }];

   

    [operation start];

    [operation cancel];

}

 

start方法调用后while循环会一直执行，之后调用cancel方法，while循环会停止吗？答案是不会的，因为cancel方法就不会被执行，当前线程一直卡在block任务中。

你可能会想我在start方法前设置0.01s延迟后调用实例的cancel方法呢？看下面代码：

- (void)startOperation
{
    NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        while (1) {
            NSLog(@"Test operation cancel funcation");
        }
    }];

 

    self.operation = operation;

    [self performSelector:@selector(cancelOperation) withObject:nil afterDelay:0.01f];

 

    [operation start];

}

 

- (void)cancelOperation
{
    [self.operation cancel];

}

 

实际运行发现cancelOperation方法根本就不会调用，这是为什么呢？

NSOperation本身并不提供多线程的能力，任务是在当前线程中异步执行，任务执行完成后才执行后面的代码。cancel方法写在当前线程，而当前线程一直卡在while循环里，所以cancel方法根本就不会被调用。

 

既然在同一线程中不能取消死循环的任务，那么，将任务放到后台，在主线程中取消呢？NSOperationQueue提供多线程的能力，将NSOperation任务放到queue中执行。看下面代码：

- (void)startOperation
{
    NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        while (1) {
            NSLog(@"Test operation cancel funcation");
        }
    }];

    self.operation = operation;

    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    [queue addOperation:operation];
//    [operation cancel]; 
   
    [self performSelector:@selector(cancelOperation) withObject:nil afterDelay:0.01f];

}

 

这里的cancelOperation方法和上面一样省略了，operation任务被添加到NSOperationQueue中在下一个Runloop会被执行，如果紧跟添加后取消，任务就不会被执行。所以我们放到延迟方法中取消operation。这样总能退出while循环了吧！测试发现while循环依然在执行，这又是什么原因了？

 

在苹果官方文档上讲解NSOperation有这么一段话：

 If an operation were terminated outright, there might not be a way to reclaim resources that had been allocated. As a result, operation objects are expected to check for cancellation events and to exit gracefully when they occur in the middle of the operation.

大致意思是任务被中断了，但分配的内存资源有可能回收不了，所以在执行任务前要检查任务是否被取消了。还有保证任务被取消后释放分配的内存，这点在后面的实现NSOperation子类中要特别注意。

 

下面这样才是正确的

- (void)startOperation
{
    __weak ViewController *wself = self;
   
    NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        while (wself.operation.isCancelled == NO) {
            NSLog(@"Test operation cancel funcation");
        }
    }];

    self.operation = operation;

    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    [queue addOperation:operation];

 

    [self performSelector:@selector(cancelOperation) withObject:nil afterDelay:0.01f];

}

 

上面使用的都是系统提供的NSOperation的子类，我们也可以自己定义新的子类。NSOperation的任务默认是非并发执行的，只读属性 BOOL concurrent（iOS7之后使用 BOOL asynchronous）默认返回NO。

 

 

将NSOperationQueue之前先弄明白几个概念：线程、同步、异步、并发

线程是程序执行的最小单元，是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派的基本单位，同一进程中的多个线程可以并发执行。

线程同步是多个线程发生竞争资源，需要依次访问，线程异步是多个线程可以同时对同一资源进行访问

执行同步是等待任务完成才能执行后面的代码，执行异步是异步调用发出后，接着执行后面的代码，实际执行调用的过程在后面完成，像performSelector调用。

并发执行是指不需要等待任务执行完也能执行后面的代码。

 

上面我用到了NSOperationQueue，处于cocoa最上层处理多线程队列。NSOperationQueue会给加入的每个NSOperation任务开启一个新的线程，当任务执行完成后销毁其线程。多个任务是异步执行的，既为异步队列。但可以设置NSOperationQueue的最大同时执行的任务数为1（maxConcurrentOperationCount = 1）来实现同步队列。非并发的任务添加到NSOperationQueue队列中也实现了异步执行。因此如果你需要将NSOperation任务添加到NSOperationQueue队列中，那就不需要实现NSOperation的并发任务。

 

关于自定义NSOperation子类和实现concurrent任务会在下一节讲。