多线程NSOperation--自定义非并行的 NSOperation(二)

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1 自定义非并行的 NSOperation

前文介绍过 NSInvocationOperation 和 NSBlockOperation 都继承自NSOperation类。

我们亦可以通过继承 NSOperation 类，来自定义非并行的 Operation。

@interface VinnyOperation : NSOperation@end

头文件很简单，只需要继承 NSOperation ，可根据实际需要决定是否需要自定义init方法。而且仅仅需要自定义main方法，将需要执行的操作写在main方法中。

#import "VinnyOperation.h"@implementation VinnyOperation- (void)main{    NSLog(@"main begin");    @try {        // 提供一个变量标识，来表示需要执行的操作是否完成了，当然，没开始执行之前，为NO        BOOL taskIsFinished = NO;        // while 保证：只有当没有执行完成和没有被取消，才执行自定义的相应操作        while (taskIsFinished == NO && [self isCancelled] == NO){            // 自定义的操作            sleep(10);  // 睡眠模拟耗时操作            NSLog(@"currentThread = %@", [NSThread currentThread]);            NSLog(@"mainThread    = %@", [NSThread mainThread]);            // 这里相应的操作都已经完成，后面就是要通知KVO我们的操作完成了。            taskIsFinished = YES;        }    }    @catch (NSException * e) {        NSLog(@"Exception %@", e);    }    NSLog(@"main end");}@end

使用的时候也非常简单

    VinnyOperation *op = [[VinnyOperation alloc] init];    NSLog(@"start before");    [op start];    NSLog(@"start after");

看一下控制台打印的结果

2015-12-29 19:21:56.895 test[67010:50712745] start before2015-12-29 19:21:56.896 test[67010:50712745] main begin2015-12-29 19:22:06.900 test[67010:50712745] currentThread = <NSThread: 0x7fc560d044d0>{number = 1, name = main}2015-12-29 19:22:06.900 test[67010:50712745] mainThread    = <NSThread: 0x7fc560d044d0>{number = 1, name = main}2015-12-29 19:22:06.900 test[67010:50712745] main end2015-12-29 19:22:06.900 test[67010:50712745] start after

可以看出是main方法是非并行的，而且执行的操作与调用start是在同一个线程中。

2 自定义并行的 NSOperation

自定义并行的 NSOperation 则要复杂一点，首先必须重写以下几个方法：

• start: 所有并行的 Operations 都必须重写这个方法，然后在你想要执行的线程中手动调用这个方法。注意：任何时候都不能调用父类的start方法。
• main: 在start方法中调用，但是注意要定义独立的自动释放池与别的线程区分开。
• isExecuting: 是否执行中，需要实现KVO通知机制。
• isFinished: 是否已完成，需要实现KVO通知机制。
• isConcurrent: 该方法现在已经由isAsynchronous方法代替，并且 NSOperationQueue 也已经忽略这个方法的值。
• isAsynchronous: 该方法默认返回 NO ，表示非并发执行。并发执行需要自定义并且返回 YES。后面会根据这个返回值来决定是否并发。

与非并发操作不同的是，需要另外自定义一个方法来执行操作而不是直接调用start方法

@interface MyOperation : NSOperation- (BOOL)performOperation:(NSOperation*)anOp;    // 执行操作调用这个方法@end

实现其中的必要方法：

#import "MyOperation.h"@interface MyOperation () {    BOOL        executing;  // 执行中    BOOL        finished;   // 已完成}@end@implementation MyOperation- (id)init {    self = [super init];    if (self) {        executing = NO;        finished = NO;    }    return self;}- (void)start {    // Always check for cancellation before launching the task.    if ([self isCancelled])    {        // Must move the operation to the finished state if it is canceled.        [self willChangeValueForKey:@"isFinished"];        finished = YES;        [self didChangeValueForKey:@"isFinished"];        return;    }    // If the operation is not canceled, begin executing the task.    [self willChangeValueForKey:@"isExecuting"];    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(main) toTarget:self withObject:nil];    executing = YES;    [self didChangeValueForKey:@"isExecuting"];}- (void)main {    NSLog(@"main begin");    @try {        // 必须为自定义的 operation 提供 autorelease pool，因为 operation 完成后需要销毁。        @autoreleasepool {            // 提供一个变量标识，来表示需要执行的操作是否完成了，当然，没开始执行之前，为NO            BOOL taskIsFinished = NO;            // while 保证：只有当没有执行完成和没有被取消，才执行自定义的相应操作            while (taskIsFinished == NO && [self isCancelled] == NO){                // 自定义的操作                //sleep(10);  // 睡眠模拟耗时操作                NSLog(@"currentThread = %@", [NSThread currentThread]);                NSLog(@"mainThread    = %@", [NSThread mainThread]);                // 这里相应的操作都已经完成，后面就是要通知KVO我们的操作完成了。                taskIsFinished = YES;            }            [self completeOperation];        }    }    @catch (NSException * e) {        NSLog(@"Exception %@", e);    }    NSLog(@"main end");}- (void)completeOperation {    [self willChangeValueForKey:@"isFinished"];    [self willChangeValueForKey:@"isExecuting"];    executing = NO;    finished = YES;    [self didChangeValueForKey:@"isExecuting"];    [self didChangeValueForKey:@"isFinished"];}// 已经弃用，使用 isAsynchronous 代替//- (BOOL)isConcurrent {//    return NO;//}- (BOOL)isAsynchronous {    return YES;}- (BOOL)isExecuting {    return executing;}- (BOOL)isFinished {    return finished;}// 执行操作- (BOOL)performOperation:(NSOperation*)anOp{    BOOL        ranIt = NO;    if ([anOp isReady] && ![anOp isCancelled])    {        if (![anOp isAsynchronous]) {            [anOp start];        }        else {            [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(start)                                     toTarget:anOp withObject:nil];        }        ranIt = YES;    }    else if ([anOp isCancelled])    {        // If it was canceled before it was started,        //  move the operation to the finished state.        [self willChangeValueForKey:@"isFinished"];        [self willChangeValueForKey:@"isExecuting"];        executing = NO;        finished = YES;        [self didChangeValueForKey:@"isExecuting"];        [self didChangeValueForKey:@"isFinished"];        // Set ranIt to YES to prevent the operation from        // being passed to this method again in the future.        ranIt = YES;    }    return ranIt;}

使用这个 Operation 如下：

    MyOperation *op = [[MyOperation alloc] init];    NSLog(@"start before");    [op performOperation:op];    NSLog(@"start after");

看一下控制台打印的结果

2015-12-29 20:01:53.130 test[27083:51105353] start before2015-12-29 20:01:53.131 test[27083:51105353] start after2015-12-29 20:01:53.131 test[27083:51105608] main begin2015-12-29 20:01:53.131 test[27083:51105608] currentThread = <NSThread: 0x7ff148d976d0>{number = 3, name = (null)}2015-12-29 20:01:53.131 test[27083:51105608] mainThread    = <NSThread: 0x7ff148e01250>{number = 1, name = (null)}2015-12-29 20:01:53.131 test[27083:51105608] main end

可以看到这个操作是并发执行，并且是一个独立的线程。

3 总结

1. 如果需要自定义并发执行的 Operation，必须重写 start、main、isExecuting、isFinished、isAsynchronous 方法。
2. 在 operation 的 main 方法里面，必须提供 autorelease pool,因为你的 operation 完成后需要销毁。
3. 一旦你的 operation 开始了，必须通过 KVO，告诉所有的监听者，现在该operation的执行状态。
4. 调用时，如果需要并发执行 Operation，必须调用performOperation:方法，当然，也可以改为自定义其他方法或者直接在start方法添加多线程调用。
5. 对于自定义的 Operation 类，如果不需要并发执行，可以直接调用start方法。

4 尾巴

刚开始看 NSOperation 的文档没搞明白怎么自定义多线程的操作，文档里只是说需要自定义 isExecuting、isFinished、isConcurrent、isAsynchronous 这四个方法，然后说根据 isAsynchronous 的返回值来判断是否多线程，我以为只要重写这个方法的时候返回 YES 就行了，NSOperation 就会自动多线程执行了，但是测试发现却不是这样的，多线程还得自己去创建再使用。

再有就是自定义多线程的 NSOperation 时，还必须自己管理其中表示状态的成员，而且需要实现 KVO 机制，使得这个过程复杂化了。

其实在大多数时候我们并不会直接去使用自定义的 NSOperation ，如果操作不复杂，可以直接使用 NSInvocationOperation 和 NSBlockOperation 这两个子类，那就直接用了，如果复杂一些，必须自定义又需要多线程，通常都会用 NSOperationQueue 来包装，使用起来更加简洁，下一篇会详细介绍 NSOperationQueue 的使用。