iOS多线程的初步研究(四、五、六)--NSTimer--NSURLConnection子线程中运行 ---- NSOperation

简介: iOS多线程的初步研究(四)-- NSTimer 理解run loop后,才能彻底理解NSTimer的实现原理,也就是说NSTimer实际上依赖run loop实现的。 先看看NSTimer的两个常用方法: + (NSTimer *)timerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti target:(id)aTarget


iOS多线程的初步研究(四)-- NSTimer


理解run loop后,才能彻底理解NSTimer的实现原理,也就是说NSTimer实际上依赖run loop实现的。


先看看NSTimer的两个常用方法:

+ (NSTimer *)timerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti target:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector userInfo:(id)userInfo repeats:(BOOL)yesOrNo; //生成timer但不执行

+ (NSTimer *)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti target:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector userInfo:(id)userInfo repeats:(BOOL)yesOrNo; //生成timer并且纳入当前线程的run loop来执行

NSRunLoop与timer有关方法为:

- (void)addTimer:(NSTimer *)timer forMode:(NSString *)mode; //在run loop上注册timer

主线程已经有run loop,所以NSTimer一般在主线程上运行都不必再调用addTimer:。但在非主线程上运行必须配置run loop,该线程的main方法示例代码如下:

- (void)main

{

  NSTimer *myTimer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timer:) userInfo:nil repeats:YES];

  NSRunLoop *runLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];

  [runLoop addTimer:myTimer forMode:NSDefaultRunLoopMode]; //实际上这步是不需要,scheduledTimerWithTimeInterval已经纳入当前线程运行。如果使用timerWithTimeInterval则需要

  while (condition)

    [runLoop run];

}

实际上这个线程无法退出,因为有timer事件需要处理,[runLoop run]会一直无法返回。解决办法就是设置一个截止时间:

[runLoop runUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:10.0]]; //每隔10秒检查下线程循环条件,当然时间值可以根据实际情况来定。

 

我们通常在主线程中使用NSTimer,有个实际遇到的问题需要注意。当滑动界面时,系统为了更好地处理UI事件和滚动显示,主线程runloop会暂时停止处理一些其它事件,这时主线程中运行的NSTimer就会被暂停。解决办法就是改变NSTimer运行的mode(mode可以看成事件类型),不使用缺省的NSDefaultRunLoopMode,而是改用NSRunLoopCommonModes,这样主线程就会继续处理NSTimer事件了。具体代码如下:

NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timer:) userInfo:nil repeats:YES];

[[NSRunLoop currentRunLoopaddTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

大家可以参看博文http://bluevt.org/?p=209,加深理解NSTimer和NSRunLoop的关系。

 

以前博文中提到延迟调用的方法,其实就是在当前线程的run loop上注册timer来实现定时运行的。所以如果是在非主线程上使用,一定要有一个run loop。

- (void)performSelector:(SEL)aSelector withObject:(id)anArgument afterDelay:(NSTimeInterval)delay inModes:(NSArray *)modes;

- (void)performSelector:(SEL)aSelector withObject:(id)anArgument afterDelay:(NSTimeInterval)delay;


 五、iOS多线程的初步研究(五)-- 如何让NSURLConnection在子线程中运行


可以有两个办法让NSURLConnection在子线程中运行,即将NSURLConnection加入到run loop或者NSOperationQueue中去运行。

前面提到可以将NSTimer手动加入NSRunLoop,Cocoa库也为其它一些类提供了可以手动加入NSRunLoop的方法,这些类有NSPort、NSStream、NSURLConnection、NSNetServices,方法都是[scheduleInRunLoop:forMode:]形式。我暂时只介绍下最常用的NSURLConnection类,看看如何把NSURLConnection的网络下载加入到其它线程的run loop去运行。

如果NSURLConnection是在主线程中启动的,实际上它就在主线程中运行 -- 并非启动的另外的线程,但又具备异步运行的特性,这个确实是run loop的巧妙所在。如果对run loop有了初步的了解和概念后,实际上就能明白NSURLConnection的运行,实际也是需要当前线程具备run loop。

- (void)scheduleInRunLoop:(NSRunLoop *)aRunLoop forMode:(NSString *)mode; //将加入指定的run loop中运行,必须保证这时NSURLConnection不能启动,否则不起作用了

- (void)unscheduleFromRunLoop:(NSRunLoop *)aRunLoop forMode:(NSString *)mode; //将取消在指定run loop中的运行,实际上就会停止NSURLConnection的运行

下面是如何在其它线程中运行NSURLConnection的主要实现代码:

NSRunLoop *runloop; //global

[self performSelectorInBackground:@selector(thread) withObject:nil]; //启动包含run loop的线程

NSURLConnection *conn = [[NSURLConnection allocinitWithRequest:request delegate:self startImmediately:NO]; //注意这时不能先启动NSURLConnection

[conn scheduleInRunLoop:runloop forMode:NSRunLoopCommonModes]; //指定在上面启动的线程中运行NSURLConnection

[conn start]; //启动NSURLConnection

- (void)thread

{

  runloop = [NSRunLoop currentRunLoop]; //设置为当前线程的run loop值

  while (condition)

  {

    [runloop runUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:1.0]]; //启动run loop

  }

}

 

将NSURLConnection加入到NSOperationQueue中去运行的方式基本类似:

NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueueallocinit];

NSURLConnection *conn = [[NSURLConnection allocinitWithRequest:request delegate:self startImmediately:NO]; 

[conn setDelegateQueue:queue];

[conn start];


六、iOS多线程的初步研究(六)-- NSOperation


iOS平台提供更高级的并发(异步)调用接口,让你可以集中精力去设计需完成的任务代码,避免去写与程序逻辑无关的线程生成、运行等管理代码。当然实质上是这些接口隐含生成线程和管理线程的运行,从而更加简洁地实现多线程。下面先来研究NSOperation和NSOperationQueue类的使用。

NSOperation实质是封装了需要并发运行的代码,一些主要接口和NSThread基本相同,可以看做没有线程运行能力的thread类的抽象。参考NSThread,NSOperation的一些相同的接口有:

- (void)start; //在当前任务状态和依赖关系合适的情况下,启动NSOperation的main方法任务,需要注意缺省实现只是在当前线程运行。如果需要并发执行,子类必须重写这个方法,并且使 - (BOOL)isConcurrent 方法返回YES

- (void)main; //定义NSOperation的主要任务代码

- (BOOL)isCancelled; //当前任务状态是否已标记为取消

- (void)cancel; //取消当前NSOperation任务,实质是标记isCancelled状态

- (BOOL)isExecuting; //NSOperation任务是否在运行

- (BOOL)isFinished; //NSOperation任务是否已结束

NSOperation其它常用方法,包括依赖关系:

- (BOOL)isReady; //是否能准备运行,这个值和任务的依赖关系相关

- (void)addDependency:(NSOperation *)op; //加上任务的依赖,也就是说依赖的任务都完成后,才能执行当前任务

- (void)removeDependency:(NSOperation *)op; //取消任务的依赖,依赖的任务关系不会自动消除,必须调用该方法

- (NSArray *)dependencies; //得到所有依赖的NSOperation任务

以及用于任务同步:

- (void)waitUntilFinished; //阻塞当前线程,直到该NSOperation结束。可用于线程执行顺序的同步

- (void)setCompletionBlock:(void (^)(void))block; //设置NSOperation结束后运行的block代码,由于NSOperation有可能被取消,所以这个block运行的代码应该和NSOperation的核心任务无关。

 

除了继承NSOperation来实现并发代码,通常更简便的办法是使用它的两个子类NSInvocationOperationNSBlockOperation,然后加入到NSOperationQueue执行队列中去运行。部分示例代码如下:

NSInvocationOperation *opA = [[NSInvocationOperationallocinitWithTarget:self selector:@selector(operate) object:nil];

NSBlockOperation *opB = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

        [self operate];

    }];

- (void)operate

{

  //thread loop

  while (condition)

  {

    //....

  }

}

NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueueallocinit];

queue.maxConcurrentOperationCount = 2; //设置最大并发执行数,如果为1则同时只有一个并发任务在运行,可控制顺序执行关系

[queue addOperation:opA]; //加入到执行队列中,如果isReady则开始执行

[queue addOperation:opB]; //同上,需要注意这时opA和opB是在并发运行

[queue waitUntilAllOperationsAreFinished]; //当前线程等待,直到opA和opB都执行结束

如果要求opB在opA执行完成后才开始执行,需要加上依赖关系即可:

[opB addDependency:opA];

当然也可以使用同步方法waitUntilFinished,在前面的例子中加入:

NSBlockOperation *opB = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

   [opA waitUntilFinished]; //opB线程等待直到opA执行结束(正常结束或被取消)

        [self operate];

    }];

建立依赖关系或等待关系,一定要出现避免循环依赖或循环等待,否则就会造成线程死锁。

最后看看NSOperationQueue的其它常用方法:

- (void)addOperations:(NSArray *)ops waitUntilFinished:(BOOL)wait; //批量加入执行operation,wait标志是否当前线程等待所有operation结束后,才返回

- (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block; //相当于加入一个NSBlockOperation执行任务

- (NSArray *)operations; //返回已加入执行operation的数组,当某个operation结束后会自动从这个数组清除

- (NSUInteger)operationCount //返回已加入执行operation的数目

- (void)setSuspended:(BOOL)b; //是否暂停将要执行的operation,但不会暂停已开始的operation

- (BOOL)isSuspended; //返回暂停标志

- (void)cancelAllOperations; //取消所有operation的执行,实质是调用各个operation的cancel方法

+ (id)currentQueue; //返回当前NSOperationQueue,如果当前线程不是在NSOperationQueue上运行则返回nil

+ (id)mainQueue; //返回主线程的NSOperationQueue,缺省总是有一个queue



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