iOS 并发编程之 Operation Queues

简单来说，GCD 是苹果基于 C 语言开发的，一个用于多核编程的解决方案，主要用于优化应用程序以支持多核处理器以及其他对称多处理系统。而 Operation Queues 则是一个建立在 GCD 的基础之上的，面向对象的解决方案。它使用起来比 GCD 更加灵活，功能也更加强大。

下面简单地对比一下 Operation Queues 和 GCD 各自的使用场景：

• Operation Queues ：相对 GCD 来说，使用 Operation Queues 会增加一点点额外的开销，但是我们却换来了非常强大的灵活性和功能，我们可以给 operation 之间添加依赖关系、取消一个正在执行的 operation 、暂停和恢复 operation queue 等；
• GCD ：则是一种更轻量级的，以 FIFO 的顺序执行并发任务的方式，使用 GCD 时我们并不关心任务的调度情况，而让系统帮我们自动处理。但是 GCD 的短板也是非常明显的，比如我们想要给任务之间添加依赖关系、取消或者暂停一个正在执行的任务时就会变得非常棘手。

关于 Operation 对象

在 iOS 开发中，我们可以使用 NSOperation 类来封装需要执行的任务，而一个 operation 对象（以下正文简称 operation ）指的就是 NSOperation 类的一个具体实例。NSOperation 本身是一个抽象类，不能直接实例化，因此，如果我们想要使用它来执行具体任务的话，就必须创建自己的子类或者使用系统预定义的两个子类，NSInvocationOperation 和 NSBlockOperation 。

NSInvocationOperation ：我们可以通过一个 object 和 selector 非常方便地创建一个 NSInvocationOperation ，这是一种非常动态和灵活的方式。假设我们已经有了一个现成的方法，这个方法中的代码正好就是我们需要执行的任务，那么我们就可以在不修改任何现有代码的情况下，通过方法所在的对象和这个现有方法直接创建一个 NSInvocationOperation 。

NSBlockOperation ：我们可以使用 NSBlockOperation 来并发执行一个或多个 block ，只有当一个 NSBlockOperation 所关联的所有 block 都执行完毕时，这个 NSBlockOperation 才算执行完成，有点类似于 dispatch_group 的概念。

另外，所有的 operation 都支持以下特性：

• 支持在 operation 之间建立依赖关系，只有当一个 operation 所依赖的所有 operation 都执行完成时，这个 operation 才能开始执行；
• 支持一个可选的 completion block ，这个 block 将会在 operation 的主任务执行完成时被调用；
• 支持通过 KVO 来观察 operation 执行状态的变化；
• 支持设置执行的优先级，从而影响 operation 之间的相对执行顺序；
• 支持取消操作，可以允许我们停止正在执行的 operation 。

并发 vs. 非并发 Operation

通常来说，我们都是通过将 operation 添加到一个 operation queue 的方式来执行 operation 的，然而这并不是必须的。我们也可以直接通过调用 start 方法来执行一个 operation ，但是这种方式并不能保证 operation 是异步执行的。NSOperation 类的 isConcurrent 方法的返回值标识了一个 operation 相对于调用它的 start 方法的线程来说是否是异步执行的。在默认情况下，isConcurrent 方法的返回值是 NO ，也就是说会阻塞调用它的 start 方法的线程。

如果我们想要自定义一个并发执行的 operation ，那么我们就必须要编写一些额外的代码来让这个 operation 异步执行。比如，为这个 operation 创建新的线程、调用系统的异步方法或者其他任何方式来确保 start 方法在开始执行任务后立即返回。

在绝大多数情况下，我们都不需要去实现一个并发的 operation 。如果我们一直是通过将 operation 添加到 operation queue 的方式来执行 operation 的话，我们就完全没有必要去实现一个并发的 operation 。因为，当我们将一个非并发的 operation 添加到 operation queue 后，operation queue 会自动为这个 operation 创建一个线程。因此，只有当我们需要手动地执行一个 operation ，又想让它异步执行时，我们才有必要去实现一个并发的 operation 。

自定义 Operation 对象

当系统预定义的两个子类 NSInvocationOperation 和 NSBlockOperation 不能很好的满足我们的需求时，我们可以自定义自己的 NSOperation 子类，添加我们想要的功能。目前，我们可以自定义非并发和并发两种不同类型的 NSOperation 子类，而自定义一个前者要比后者简单得多。

对于一个非并发的 operation ，我们需要做的就只是执行 main 方法中的任务以及能够正常响应取消事件就可以了，其它的复杂工作比如依赖配置、KVO 通知等 NSOperation 类都已经帮我们处理好了。而对于一个并发的 operation ，我们还需要重写 NSOperation 类中的一些现有方法。接下来，我们将会介绍如何自定义这两种不同类型的 NSOperation 子类。

执行主任务

从最低限度上来说，每一个 operation 都应该至少实现以下两个方法：

• 一个自定义的初始化方法；
• main 方法。

原文：http://blog.leichunfeng.com/blog/2015/07/29/ios-concurrency-programming-operation-queues/