NSOperationQueue

使用NSOperationQueue简化多线程开发

多线程开发是一件需要特别精心的事情，即使是对有多年开发经验的工程师来说。

为了能让初级开发工程师也能使用多线程，同时还要简化复杂性。各种编程工具提供了各自的办法。对于iOS来说，建议在尽可能的情况下避免直接操作线程，使用比如NSOperationQueue这样的机制。

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。

你可以设置线程池中只有一个线程，这样，各个操作就可以认为是近似的顺序执行了。为什么说是近似呢，后面会做解释。

编写最简单的示例

先写个最简单的示例。

编写一个NSOperation的子类，只需实现main方法。这里非常类似Java的Thread，你可以继承它，并覆盖run方法，在该方法里面写入需要执行的代码。这里的main方法和run方法作用是相似的。

头文件：

@interface MyTask : NSOperation { 
    int operationId; 
}

@property int operationId;

@end

这里的operationId属性不是必须的，是我想在后面标识区分多个Task的标识位。

m文件：

@implementation MyTask

@synthesize operationId;

- (void)main{ 
    NSLog(@"task %i run … ",operationId); 
    [NSThread sleepForTimeInterval:10]; 
    NSLog(@"task %i is finished. ",operationId); 
}

@end

这里模拟了一个耗时10秒钟的操作。

下面需要把Task加入到队列中：

- (void)viewDidLoad { 
    [super viewDidLoad]; 
    queue=[[NSOperationQueue alloc] init]; 
    
    int index=1; 
    MyTask *task=[[[MyTask alloc] init] autorelease]; 
    task.operationId=index++; 
         
    [queue addOperation:task];

我直接找了个Controller的方法写上了。运行结果是，界面出现了，而task还未执行完，说明是多线程的。10秒钟后，日志打印完毕，类似这样：

2011-07-18 15:59:14.622 MultiThreadTest[24271:6103] task 1 run … 
2011-07-18 15:59:24.623 MultiThreadTest[24271:6103] task 1 is finished.

可以向操作队列（NSOperationQueue）增加多个操作，比如这样：

- (void)viewDidLoad { 
    [super viewDidLoad]; 
    queue=[[NSOperationQueue alloc] init]; 
    
    int index=1; 
    MyTask *task=[[[MyTask alloc] init] autorelease]; 
    task.operationId=index++;     
    [queue addOperation:task]; 
    
    task=[[[MyTask alloc] init] autorelease]; 
    task.operationId=index++;

    [queue addOperation:task]; 
}

那么打印出的内容是不定的，有可能是这样：

2011-07-18 15:49:48.087 MultiThreadTest[24139:6203] task 1 run … 
2011-07-18 15:49:48.087 MultiThreadTest[24139:1903] task 2 run … 
2011-07-18 15:49:58.122 MultiThreadTest[24139:6203] task 1 is finished. 
2011-07-18 15:49:58.122 MultiThreadTest[24139:1903] task 2 is finished.

甚至有可能是这样：

2011-07-18 15:52:24.686 MultiThreadTest[24168:1b03] task 2 run … 
2011-07-18 15:52:24.685 MultiThreadTest[24168:6003] task 1 run … 
2011-07-18 15:52:34.708 MultiThreadTest[24168:1b03] task 2 is finished. 
2011-07-18 15:52:34.708 MultiThreadTest[24168:6003] task 1 is finished.

因为两个操作提交的时间间隔很近，线程池中的线程，谁先启动是不定的。

那么，如果需要严格意义的顺序执行，怎么办呢？

处理操作之间的依赖关系

如果操作直接有依赖关系，比如第二个操作必须等第一个操作结束后再执行，需要这样写：

queue=[[NSOperationQueue alloc] init];

int index=1; 
MyTask *task=[[[MyTask alloc] init] autorelease]; 
task.operationId=index++;

[queue addOperation:task];

task=[[[MyTask alloc] init] autorelease]; 
task.operationId=index++;

if ([[queue operations] count]>0) { 
    MyTask *theBeforeTask=[[queue operations] lastObject]; 
    [task addDependency:theBeforeTask]; 
}

[queue addOperation:task];

这样，即使是多线程情况下，可以看到操作是严格按照先后次序执行的。

控制线程池中的线程数

可以通过类似下面的代码：

[queue setMaxConcurrentOperationCount:2];

来设置线程池中的线程数，也就是并发操作数。默认情况下是-1，也就是没有限制，同时运行队列中的全部操作。