iOS：操作队列实现多线程NSOperation

NSOperation具体使用：直接继承NSObject

它的子类有：NSBlockOperation、NSInvocationOperation

还有一个必须的类,队列,用来装创建的线程 NSOperationQueue

理解：这个方式是如何实现多线程呢？是通过操作队列来实现多线程的。即主线程是一个主队列,再创建一个队列并将其他的线程加入其中同步执行。如果对共享资源的争夺放在主线程队列中,则不需要关心线程管理，数据同步的事情，可以把精力放在自己需要执行的操作上；否则的话,仍需要关心数据同步的问题。

说明：

一般用子类创建Operation实例来实现多线程，NSBlockOperation、NSInvocationOperation这两种方式均可以使用，前一个采用的是将线程的执行过程封装为block函数，第二个采用的是将线程的执行过程封装为方法。

1、NSOperation的详解:

队列优先级枚举：

typedef NS_ENUM(NSInteger, NSOperationQueuePriority) {

NSOperationQueuePriorityVeryLow = -8L,

NSOperationQueuePriorityLow = -4L,

NSOperationQueuePriorityNormal = 0,

NSOperationQueuePriorityHigh = 4,

NSOperationQueuePriorityVeryHigh = 8

};

属性：

@property (readonly, getter=isCancelled) BOOL cancelled;               //线程是否取消

@property (readonly, getter=isExecuting) BOOL executing;              //线程是否在执行

@property (readonly, getter=isFinished) BOOL finished;                  //线程是否执行完毕

@property (readonly, getter=isConcurrent) BOOL concurrent;          //线程是否并发执行

@property (readonly, getter=isAsynchronous) BOOL asynchronous; //是否线程异步,已经被线程同步覆盖

@property (readonly, getter=isReady) BOOL ready;                       //线程是否处于就绪状态

@property (readonly, copy) NSArray *dependencies;                      //线程依赖的数组

@property NSOperationQueuePriority queuePriority；                  //队列优先级

@property (copy) void (^completionBlock)(void);                           //block函数

@property double threadPriority;                                             //线程优先级

@property NSQualityOfService qualityOfService;                        //服务质量

@property (copy) NSString *name;                                           //线程名字

方法：

- (void)start;   //启动线程

- (void)main;   //主线程

- (void)cancel;//取消线程

- (void)addDependency:(NSOperation *)op; //添加线程依赖(只有上一个线程一直执行,依赖的下一个线程才开始执行)

- (void)removeDependency:(NSOperation *)op; //移除线程依赖

- (void)waitUntilFinished  //等待抢占资源的线程结束

================================================================================

2、NSIndivocationOperation的详解：NSInvocationOperation : NSOperation

属性：

@property (readonly, retain) NSInvocation *invocation;    //线程的调用

@property (readonly, retain) id result;

方法：

//创建线程的实例方法,可以添加线程事件

- (instancetype)initWithTarget:(id)target selector:(SEL)sel object:(id)arg;

//创建线程的实例方法

- (instancetype)initWithInvocation:(NSInvocation *)inv ;

=================================================================

3、NSBlockOperation的详解：NSBlockOperation : NSOperation

属性：@property (readonly, copy) NSArray *executionBlocks;   //执行block的线程队列数组

方法：

※创建线程的类方法，执行block函数

+ (instancetype)blockOperationWithBlock:(void (^)(void))block;

※添加执行线程对列block函数

- (void)addExecutionBlock:(void (^)(void))block;

==========================================================

4、NSOperationQueue队列的详解：NSOperationQueue : NSOperation

属性：

@property (readonly, copy) NSArray *operations;           //操作线程数组

@property (readonly) NSUInteger operationCount           //一次能执行的线程数量

@property NSInteger maxConcurrentOperationCount;     // 能并发执行的最大线程数量

@property (getter=isSuspended) BOOL suspended;                  //是否暂时线程

@property (copy) NSString *name ；                                      //线程名字

@property NSQualityOfService qualityOfService;                     //服务质量

@property (assign /* actually retain */) dispatch_queue_t underlyingQueue；

方法：

※添加线程

- (void)addOperation:(NSOperation *)op;

※等待添加线程数组

- (void)addOperations:(NSArray *)ops waitUntilFinished:(BOOL)wait;

※添加线程并执行block函数的实例方法

- (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block;

※取消所有的线程

- (void)cancelAllOperations;

※等待所有的线程执行完毕

- (void)waitUntilAllOperationsAreFinished;

※当前队列

+ (NSOperationQueue *)currentQueue;

※主队列

+ (NSOperationQueue *)mainQueue;

具体举例如下：多线程卖票(将当前票数和线程名字显示在文本视图中)

方法一：采用NSOpeartion的子类NSIndivocationOperation创建多线程：

1.文本视图控件并关联以及声明票属性

@interface ViewController ()
{
    int tickets;
}
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextView *textView;

2.设置票数和文本视图

    //准备数据
    tickets = 20;

    //设置textView
    self.textView.text = @"";
    self.textView.layoutManager.allowsNonContiguousLayout = NO;

3.创建NSOperation实例(线程)

//创建NSOperation并加到队列
    NSInvocationOperation *operation1 = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(operationSellMethod:) object:@"售票线程-1"];
     NSInvocationOperation *operation2 = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(operationSellMethod:) object:@"售票线程-2"];

4.将operation加入创建的队列中

    //创建队列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

    //为操作之间添加依赖,只有被依赖的线程执行完,依赖的线程才能执行
    //[operation1 addDependency:operation2];

    //将opearion放入队列
    [queue addOperation:operation1];
    [queue addOperation:operation2];

5.更新UI的主线程队列

#pragma mark -更新UI
-(void)appendTextView:(NSString *)text
{
    //1.获取原来的内容
    NSMutableString *content = [[NSMutableString alloc]initWithString:self.textView.text];
    NSRange range = NSMakeRange(content.length, 1);

    //2.追加新的内容
    [content appendString:[NSString stringWithFormat:@"\n%@",text]];
    [self.textView setText:content];

    //3.滚动视图
    [self.textView scrollRangeToVisible:range];
}

6.执行对共享抢占资源操作的过程

#pragma mark -执行线程过程

-(void)operationSellMethod:(NSString*)name
{
    while (YES)
    {
        //1.判断是否有票
        if (tickets>0)
        {
            //没有将共享抢占资源放到主队列中,仍然要关心数据同步的问题
         @synchronized(self)
            {
                NSString *info = [NSString stringWithFormat:@"总的票数:%d,当前的线程:%@",tickets,name];

                [[NSOperationQueue mainQueue]addOperationWithBlock:^{
                    [self appendTextView:info];
                }];

                //2.卖票
                tickets--;
            }

            //3.线程休眠
            if([name isEqualToString:@"售票线程-1"])
            {
                [NSThread sleepForTimeInterval:0.3f];
            }
            else
            {
                [NSThread sleepForTimeInterval:0.2f];
            }
        }
        else
        {
            //更新UI
            NSString *info = [NSString stringWithFormat:@"票已经售完,当前的线程:%@",name];
            [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
                [self appendTextView:info];
            }];

            //退出线程
            break;
        }
    }
}

方法二：采用NSOpeartion的子类NSBlockOperation创建多线程：

1.文本视图控件并关联以及声明票属性

@interface ViewController ()
{
    int tickets;
}
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextView *textView;

2.设置票数和文本视图

    //准备数据
    tickets = 20;

    //设置textView
    self.textView.text = @"";
    self.textView.layoutManager.allowsNonContiguousLayout = NO;

3.创建队列和操作block线程

    //创建队列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

    //设置并行的线程数量
    //[queue setMaxConcurrentOperationCount:2];

    //在队列中添加block的operation
    [queue addOperationWithBlock:^{
        [self operationSellMethod:@"售票线程-1"];
    }];

    [queue addOperationWithBlock:^{
        [self operationSellMethod:@"售票线程-2"];
    }];

    NSBlockOperation *blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        [self operationSellMethod:@"售票线程-3"];
    }];
    [queue addOperation:blockOperation];

4.更新UI的主线程队列

#pragma mark -更新UI
-(void)appendTextView:(NSString *)text
{
    //1.获取原来的内容
    NSMutableString *content = [[NSMutableString alloc]initWithString:self.textView.text];
    NSRange range = NSMakeRange(content.length, 1);

    //2.追加新的内容
    [content appendString:[NSString stringWithFormat:@"\n%@",text]];
    [self.textView setText:content];

    //3.滚动视图
    [self.textView scrollRangeToVisible:range];
}

5.执行对共享抢占资源操作的过程

#pragma mark -执行线程过程

#pragma mark -执行线程过程
-(void)operationSellMethod:(NSString*)name
{
    while (YES)
    {
        //1.判断是否有票
        if (tickets>0)
        {
            //将共享抢占资源放入主队列,不需要再关心数据同步的问题
            [[NSOperationQueue mainQueue]addOperationWithBlock:^{

                NSString *info = [NSString stringWithFormat:@"总的票数:%d,当前的线程:%@",tickets,name];

                [self appendTextView:info];

                //2.卖票
                tickets--;
            }];

            //3.线程休眠
            if([name isEqualToString:@"售票线程-1"])
            {
                [NSThread sleepForTimeInterval:0.3f];
            }
            else
            {
                [NSThread sleepForTimeInterval:0.2f];
            }
        }
        else
        {
            //更新UI
            NSString *info = [NSString stringWithFormat:@"票已经售完,当前的线程:%@",name];
            [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
                [self appendTextView:info];
            }];

            //退出线程
            break;
        }
    }
}

演示结果如下：

时间： 2024-10-10 17:59:49

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