如何使用NSOperations和NSOperationQueues
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第一部分
學(xué)習(xí)如何在你的app中使用NSOperations!
這篇博客是由iOS個人開發(fā)者Soheil Moayedi Azarpour發(fā)布的。
每個人都會在使用iOS或者M(jìn)ac app，點(diǎn)擊按鈕或者輸入文本時，有過讓人沮喪的經(jīng)歷，突然間，用戶交互界面停止了響應(yīng)。
你真幸運(yùn) – 你只能盯著沙漏或者旋轉(zhuǎn)的風(fēng)火輪一段時間直到能夠再次和UI界面交互為止！挺討厭的，不是嗎？
在一款移動端iOS程序中，用戶期望你的app可以即時地響應(yīng)他們的觸摸操作，然而當(dāng)它不響應(yīng)時，app就會讓人覺得反應(yīng)遲鈍，通常會導(dǎo)致不好的評價(jià)。
然而說的容易做就難。一旦你的app需要執(zhí)行多個任務(wù)，事情很快就會變得復(fù)雜起來。在主運(yùn)行回路中并沒有很多時間去執(zhí)行繁重的工作，并且還有一直提供可響應(yīng)的UI界面。
可憐的開發(fā)者要怎么做呢？一種方法是通過并發(fā)操作將部分任務(wù)從主線程中撤離。并發(fā)操作意味著你的程序可以在操作中同時執(zhí)行多個流（或者線程）- 這樣，當(dāng)你執(zhí)行任務(wù)時，交互界面可以保持響應(yīng)。
一種在iOS中執(zhí)行并發(fā)操作的方法，是使用NSOperation和NSOperationQueue類。在本教程中，你將學(xué)習(xí)如何使用它們！你會先創(chuàng)建一款不使用多線程的app，這樣它會變得響應(yīng)非常遲鈍。然后改進(jìn)程序，添加上并行操作 – 并且希望 – 可以提供一個交互響應(yīng)更好的界面給用戶！
在開始閱讀這篇教程之前，先閱讀我們的?Multithreading and Grand Central Dispatch on iOS for Beginners Tutorial會很有幫助。然而，因?yàn)楸酒坛瘫容^通俗易懂，所以也可以不必閱讀這篇文章。
背景知識
在你學(xué)習(xí)這篇教程之前，有幾個技術(shù)概念需要先解決下。
也許你聽說過并發(fā)和并行操作。從技術(shù)角度來看，并發(fā)是程序的屬性，而并行運(yùn)作是機(jī)器的屬性。并行和并發(fā)是兩種分開的概念。作為程序員，你不能保證你的代碼會在能并行執(zhí)行你的代碼的機(jī)器上運(yùn)行。然而，你可以設(shè)計(jì)你的代碼，讓它使用并發(fā)操作。
首先，有必要定義幾個術(shù)語：
- 任務(wù)：一項(xiàng)需要完成的，簡單，單一的任務(wù)。
- 線程：一種由操作系統(tǒng)提供的機(jī)制，允許多條指令在一個單獨(dú)的程序中同時執(zhí)行。
- 進(jìn)程：一段可執(zhí)行的代碼，它可以由幾個線程組成。
注意:在iPhone和Mac中，線程功能是由POSIX Threads API（或者pthreads）提供的，它是操作系統(tǒng)的一部分。這是相當(dāng)?shù)讓拥臇|西，你會發(fā)現(xiàn)很容易犯錯；也許線程最壞的地方就是那些極難被發(fā)現(xiàn)的錯誤吧！
Foundation 框架包含了一個叫做NSThread的類，他更容易處理，但是使用NSThread管理多個線程仍然是件令人頭疼的事情。NSOperation和NSOperationQueue是更高級別的類，他們大大簡化了處理多個線程的過程。
在這張圖中，你可以看到進(jìn)程，線程和任務(wù)之間的關(guān)系：
進(jìn)程，線程和任務(wù)
正如你看到的，一個進(jìn)程包含多個可執(zhí)行的線程，而且每個線程可以同時執(zhí)行多項(xiàng)任務(wù)。
在這張圖中，線程2執(zhí)行了讀文件的操作，而線程1執(zhí)行了用戶界面相關(guān)的代碼。這跟你在iOS中構(gòu)建你的代碼很相似 – 主線程應(yīng)該執(zhí)行任何與用戶界面有關(guān)的任務(wù)，然后二級線程應(yīng)該執(zhí)行緩慢的或者長時間的操作（例如讀文件，訪問網(wǎng)絡(luò)，等等。）
NSOperation vs. Grand Central Dispatch (GCD)
你也許聽說過?Grand Central Dispatch (GCD)。簡而言之，GCD包含語言特性，運(yùn)行時刻庫和系統(tǒng)增強(qiáng)（提供系統(tǒng)性和綜合性的提升，從而在iOS和OS X的多核硬件上支持并發(fā)操作）。如果你希望更多的了解GCD，你可以閱讀我們的Multithreading and Grand Central Dispatch on iOS for Beginners Tutorial教程。
在Mac OS X v10.6和iOS4之前，NSOperation 與 NSOperationQueue 不同于GCD，他們使用了完全不同的機(jī)制。從Mac OS X v10.6和iOS4開始，NSOperation 和 NSOperationQueue是建立在GCD上的。作為一種通例，蘋果推薦使用最高級別的抽象，然而當(dāng)評估顯示有需要時，會突然降到更低級別。
以下是對兩者的快速比較，它會幫助你決定何時何地去使用GCD或者NSOperation和NSOperationQueue;
- GCD是一種輕量級的方法來代表將要被并發(fā)執(zhí)行的任務(wù)單位。你并不需要去計(jì)劃這些任務(wù)單位；系統(tǒng)會為你做計(jì)劃。在塊（block）中添加依賴會是一件令人頭疼的事情。取消或者暫停一個塊會給一個開發(fā)者產(chǎn)生額外的工作！:]
- NSOperation和NSOperationQueue 對比GCD會帶來一點(diǎn)額外的系統(tǒng)開銷，但是你可以在多個操作（operation）中添加附屬。你可以重用操作，取消或者暫停他們。NSOperation和?Key-Value Observation (KVO)是兼容的；例如，你可以通過監(jiān)聽NSNotificationCenter去讓一個操作開始執(zhí)行。
初步的工程模型
在工程的初步模型中，你有一個由字典作為其數(shù)據(jù)來源的table view。字典的關(guān)鍵字是圖片的名字，每個關(guān)鍵字的值是圖片所在的URL地址。本工程的目標(biāo)是讀取字典的內(nèi)容，下載圖片，應(yīng)用圖片濾鏡操作，最后在table view中顯示圖片。
以下是該模型的示意圖：
初步模型
實(shí)現(xiàn) – 你可能會首先想到的方法…
注意:
如果你不想先創(chuàng)建一個非線程版本的工程，而是想直接進(jìn)入多線程方向，你可以跳過這一節(jié)，下載我們在本節(jié)中創(chuàng)建的第一版本工程。
所有的圖片來自stock.xchng。在數(shù)據(jù)源中的某些圖片是有意命名錯誤，這樣就有例子去測試下載圖片失敗的情況。
啟動Xcode并使用iOSApplicationEmpty Application模版創(chuàng)建一個新工程，然后點(diǎn)擊下一步。將它命名為ClassicPhotos。選擇Universal, 勾選上Use Automatic Reference Counting（其他都不要選），然后點(diǎn)擊下一步。將工程保存到任意位置。
從Project Navigator中選擇ClassicPhoto工程。選擇Targets ClassicPhotosBuild Phases 然后展開Link Binary with Libraries。使用+按鈕添加Core Image framework(你將需要Core Image來做圖像濾鏡處理)。
在Project Navigator中切換到AppDelegate.h 文件，然后導(dǎo)入ListViewController文件 — 它將會作為root view controller，接下來你會定義它。ListViewController是UITableViewController的子類。
| #import "ListViewController.h" |
切換到AppDelegate.m文件，找到application:didFinishLaunchingWithOptions:方法。Init和alloc一個ListViewController的實(shí)例變量。將它包在UINavigationController中，然后設(shè)置它為UIWindow的root view controller.
| - (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {self.window = [[UIWindow alloc] initWithFrame:[[UIScreen mainScreen] bounds]];self.window.backgroundColor = [UIColor whiteColor];/*ListViewController is a subclass of UITableViewController.We will display images in ListViewController.Here, we wrap our ListViewController in a UINavigationController, and set it as the root view controller.*/ListViewController *listViewController = [[ListViewController alloc] initWithStyle:UITableViewStylePlain];UINavigationController *navController = [[UINavigationController alloc] initWithRootViewController:listViewController];self.window.rootViewController = navController;[self.window makeKeyAndVisible];return YES; } |
注意： 如果你之前還沒有這樣創(chuàng)建過一個用戶界面，那么這就是在不需要使用Storyboards或者Interface Builder的情況下，用純代碼形式去創(chuàng)建一個用戶界面的方法。
接下來創(chuàng)建一個UITableViewController的子類，然后命名它為ListViewController. 切換到ListViewController.h文件，并對它做以下修改：
| //1 #import UIKit/UIKit.h #import CoreImage/CoreImage.h// 2 #define kDatasourceURLString @"http://www.raywenderlich.com/downloads/ClassicPhotosDictionary.plist"// 3 @interface ListViewController : UITableViewController// 4 @property (nonatomic, strong)NSDictionary *photos; // main data source of controller @end |
讓我們一段一段地過一遍上面的代碼：
現(xiàn)在，切換到ListViewController.m文件，添加以下代碼：
| @implementation ListViewController //1 @synthesize photos = _photos;#pragma mark - #pragma mark - Lazy instantiation// 2 - (NSDictionary *)photos {if (!_photos) {NSURL *dataSourceURL = [NSURL URLWithString:kDatasourceURLString];_photos = [[NSDictionary alloc] initWithContentsOfURL:dataSourceURL];}return _photos; }#pragma mark - #pragma mark - Life cycle- (void)viewDidLoad {// 3self.title = @"Classic Photos";// 4self.tableView.rowHeight = 80.0;[super viewDidLoad]; }- (void)viewDidUnload {// 5[self setPhotos:nil];[super viewDidUnload]; }#pragma mark - #pragma mark - UITableView data source and delegate methods// 6 - (NSInteger)tableView:(UITableView *)tableView numberOfRowsInSection:(NSInteger)section { NSInteger count = self.photos.count;return count; }// 7 - (CGFloat)tableView:(UITableView *)tableView heightForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {return 80.0; }- (UITableViewCell *)tableView:(UITableView *)tableView cellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {static NSString *kCellIdentifier = @"Cell Identifier";UITableViewCell *cell = [tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:kCellIdentifier];if (!cell) {cell = [[UITableViewCell alloc] initWithStyle:UITableViewCellStyleDefault reuseIdentifier:kCellIdentifier];cell.selectionStyle = UITableViewCellSelectionStyleNone;}// 8NSString *rowKey = [[self.photos allKeys] objectAtIndex:indexPath.row];NSURL *imageURL = [NSURL URLWithString:[self.photos objectForKey:rowKey]];NSData *imageData = [NSData dataWithContentsOfURL:imageURL];UIImage *image = nil;// 9if (imageData) {UIImage *unfiltered_image = [UIImage imageWithData:imageData];image = [self applySepiaFilterToImage:unfiltered_image];}cell.textLabel.text = rowKey;cell.imageView.image = image;return cell; }#pragma mark - #pragma mark - Image filtration// 10 - (UIImage *)applySepiaFilterToImage:(UIImage *)image {CIImage *inputImage = [CIImage imageWithData:UIImagePNGRepresentation(image)];UIImage *sepiaImage = nil;CIContext *context = [CIContext contextWithOptions:nil];CIFilter *filter = [CIFilter filterWithName:@"CISepiaTone" keysAndValues: kCIInputImageKey, inputImage, @"inputIntensity", [NSNumber numberWithFloat:0.8], nil];CIImage *outputImage = [filter outputImage];CGImageRef outputImageRef = [context createCGImage:outputImage fromRect:[outputImage extent]];sepiaImage = [UIImage imageWithCGImage:outputImageRef];CGImageRelease(outputImageRef);return sepiaImage; }@end |
好的！這里做了很多事情。別害怕 – 以下是對代碼原理的解釋：
就是這樣！試試吧！編譯運(yùn)行工程。很美，褐色的照片 – 但是…他們..看起來…很…慢！ 雖然很好看，但是你只能在等待圖片加載的時候去吃點(diǎn)零食打發(fā)時間了. :]
ClassicPhotos (緩慢的版本)
是時候想想如何提升用戶體驗(yàn)了！
線程
每一個應(yīng)用程序至少有一個主線程。線程的工作就是去執(zhí)行一系列的指令。在Cocoa Touch中，主線程包含應(yīng)用程序的主運(yùn)行回路。幾乎所有你寫的代碼都會在主線程中執(zhí)行，除非你特別創(chuàng)建了一個單獨(dú)的線程，并在這個新線程中執(zhí)行代碼。
線程有兩個顯著的特征：
所以，知道這些技術(shù)很重要，它們可以去攻克難點(diǎn)，防止意外的錯誤！:] 以下是對多線程應(yīng)用時面臨的挑戰(zhàn)介紹 – 以及一些如何有效解決它們的提示。
- 資源競爭：當(dāng)每個線程都去訪問同一段內(nèi)存時，會導(dǎo)致所謂的資源競爭問題。當(dāng)有多個并發(fā)線程訪問共享數(shù)據(jù)時，首先訪問內(nèi)存數(shù)據(jù)的線程會改變共享數(shù)據(jù) – 而且并不能保證哪個線程會首先訪問到內(nèi)存數(shù)據(jù)。你也許會假設(shè)有一個局部變量擁有你的線程最后一次寫到共享內(nèi)存的值，但是另一個線程也許會同時改變了共享內(nèi)存的數(shù)據(jù)，然后你的局部變量就過時了！如果你知道這種情況會存在你的代碼中（例如你會從多個線程同時讀/寫數(shù)據(jù)），就應(yīng)該使用互斥鎖。互斥代表互相排斥。你可以通過使用 “@synchronized block”將實(shí)例變量包圍起來，創(chuàng)建一個互斥鎖。這樣你就可以確保在互斥鎖中的代碼一次只能被一個線程訪問：
@synchronized (self) { myClass.object = value; } 在以上代碼中“Self”被稱為一個“信號量”。當(dāng)一個線程要范圍這段代碼時，它會檢查其他的線程是否也在訪問“self”。如果沒有線程在訪問“self”，這塊代碼會被執(zhí)行；否則這段線程會被限制訪問直到這個互斥鎖解除為止。
- 原子性：你也許在property聲明中見過很多次“nonatomic”。當(dāng)你將一個property聲明為atomic時，通常會把它包裹在一個@synchronized塊中，確保它是線程安全的。當(dāng)然，這種方法會添加一些額外的系統(tǒng)開銷。為了更清楚的解釋它，以下是一個關(guān)于atomic property的初步實(shí)現(xiàn)：
// If you declare a property as atomic ... @property (atomic, retain) NSString *myString;// ... a rough implementation that the system generates automatically, // looks like this: - (NSString *)myString {@synchronized (self) {?return [[myString retain] autorelease];?}} 在上面的代碼中，“retain”和“autorelease”被當(dāng)做返回值來使用，它們被多個線程訪問了，而且你不希望這個對象在多個調(diào)用之間被釋放了。
所以，你先把它的值retain一下，然后把它放在自動釋放池中。你可以在蘋果的技術(shù)文檔里面了解到更多關(guān)于?線程安全的內(nèi)容。只要是大部分iOS程序員不想費(fèi)心去發(fā)掘它的話，都值得去了解下。重要提示：這是一個很好的面試問題！:]
大部分的UIKit properties都不是線程安全的。想看下一個類是否是線程安全的，可以看看API文檔。如果API文檔沒有提到任何關(guān)于線程安全的內(nèi)容，你可以假設(shè)這個類是非線程安全的。
按常規(guī)，如果你正在執(zhí)行一個二級的線程，而且你要對UIKit對象做操作，可以使用performSelectorOnMainThread。
- 死鎖：一個線程被停滯，無限期地等待永遠(yuǎn)不會發(fā)生的條件。例如，如果兩個線程在互相執(zhí)行synchronized代碼，每一個線程就會等待另一個線程完成并且打開鎖。但是這種情況永遠(yuǎn)不會發(fā)生，這樣兩個線程都會成為死鎖。
- 困乏時間：這會發(fā)生在有太多的線程同時執(zhí)行，系統(tǒng)會停滯不前。NSOperationQueue有一個屬性，讓你設(shè)置并發(fā)線程的數(shù)量。
NSOperation API
NSOperation 類有一個相當(dāng)簡短的聲明。要定制一個操作，可以遵循以下步驟：
創(chuàng)建你自己的自動釋放池的原因是，你不能訪問主線程的自動釋放池，所以你應(yīng)該自己創(chuàng)建一個。以下是一個例子：
| #import Foundation/Foundation.h@interface MyLengthyOperation: NSOperation @end |
| @implementation MyLengthyOperation- (void)main {// a lengthy operation@autoreleasepool {for (int i = 0 ; i < 10000 ; i++) {NSLog(@"%f", sqrt(i));}} }@end |
上面的例子代碼展示了ARC語法在自動釋放池中的使用。你現(xiàn)在必須使用ARC了！:]
在線程操作中，你從來都不能明確知道，一個操作什么時候會開始，要持續(xù)多久才能結(jié)束。在大多數(shù)時候，如果用戶滑動離開了頁面，你并不想在后臺執(zhí)行一個操作 – 沒有任何的理由讓你去執(zhí)行。這里關(guān)鍵是要經(jīng)常地檢查NSOperation類的isCancelled屬性。例如，在上面的例子程序中，你會這樣做：
| @interface MyLengthyOperation: NSOperation @end@implementation MyLengthyOperation - (void)main {// a lengthy operation@autoreleasepool {for (int i = 0 ; i < 10000 ; i++) {// is this operation cancelled?if (self.isCancelled)break;NSLog(@"%f", sqrt(i));}} } @end |
要取消一個操作，你可以調(diào)用NSOperation的cancel方法，展示如下：
| // In your controller class, you create the NSOperation // Create the operation MyLengthyOperation *my_lengthy_operation = [[MyLengthyOperation alloc] init]; . . . // Cancel it [my_lengthy_operation cancel]; |
NSOperation類還有其他的方法和屬性：
- 開始（start）：通常，你不會重寫這個方法。重寫“start”方法需要相對復(fù)雜的實(shí)現(xiàn)，你還需要注意像isExecuting,isFinished,isConcurrent和isReady這些屬性。當(dāng)你將一個操作添加到一個隊(duì)列當(dāng)中時（一個NSOperationQueue的實(shí)例，接下來會討論的），這個隊(duì)列會在操作中調(diào)用“start”方法，然后它會做一些準(zhǔn)備和“main”方法的后續(xù)操作。假如你在一個NSOperation實(shí)例中調(diào)用了“start”方法，如果沒有把它添加到一個隊(duì)列中，這個操作會在main loop中執(zhí)行。
- 從屬性（Dependency）：你可以讓一個操作從屬于其他的操作。任何操作都可以從屬于任意數(shù)量的操作。當(dāng)你讓操作A從屬于操作B時，即使你調(diào)用了操作A的“start”方法，它會等待操作B結(jié)束后才開始執(zhí)行。例如：
| MyDownloadOperation *downloadOp = [[MyDownloadOperation alloc] init]; // MyDownloadOperation is a subclass of NSOperation MyFilterOperation *filterOp = [[MyFilterOperation alloc] init]; // MyFilterOperation is a subclass of NSOperation[filterOp addDependency:downloadOp]; |
要刪除依賴性：
| [filterOp removeDependency:downloadOp]; |
- 優(yōu)先級（Priority）：有時候你希望在后臺運(yùn)行的操作并不是很重要的，它可以以較低的優(yōu)先級執(zhí)行。可以通過使用“setQueuePriority:”方法設(shè)置一個操作的優(yōu)先級。
[filterOp setQueuePriority:NSOperationQueuePriorityVeryLow]; 其他關(guān)于設(shè)置線程優(yōu)先級的選擇有： NSOperationQueuePriorityLow, NSOperationQueuePriorityNormal, NSOperationQueuePriorityHigh和NSOperationQueuePriorityVeryHigh.
當(dāng)你添加了操作到一個隊(duì)列時，在對操作調(diào)用“start”方法之前，NSOperationQueue會瀏覽所有的操作。那些有較高優(yōu)先級的操作會被先執(zhí)行。有同等優(yōu)先級的操作會按照添加到隊(duì)列中的順序去執(zhí)行（先進(jìn)先出）。
（歷史注釋：在1997年，火星車中的嵌入式系統(tǒng)遭遇過優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題，也許這是說明正確處理優(yōu)先級和互斥鎖的最昂貴示例了。想對這一事件的背景知識有更多的了解，可以看這個網(wǎng)址：?http://research.microsoft.com/en-us/um/people/mbj/Mars_Pathfinder/Mars_Pathfinder.html?） - Completion block：在NSOperation 類中另一個有用的方法叫setCompletionBlock:。一旦操作完成了，如果你還有一些事情想做，你可以把它放在一個塊中，并且傳遞給這個方法。這個塊會在主線程中執(zhí)行。
[filterOp removeDependency:downloadOp];
其他一些關(guān)于處理線程的提示：
- 如果你需要傳遞一些值和指針到一個線程中，創(chuàng)建你自己的指定初始化方法是一個很好的嘗試：
#import Foundation/Foundation.h@interface MyOperation : NSOperation-(id)initWithNumber:(NSNumber *)start string:(NSString *)string;@end - 如果你的操作需要有一個返回值或者對象，聲明一個委托方法是不錯的選擇。記住委托方法必須在主線程中返回。然而，因?yàn)槟阋^承NSOperation類，你必須先將這個操作類強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為NSObject對象。可以按照以下步驟去做：
[(NSObject *)self.delegate performSelectorOnMainThread:(@selector(delegateMethod:)) withObject:object waitUntilDone:NO]; - 要經(jīng)常檢查isCancelled屬性。如果操作不需要被執(zhí)行了，你就不想在后臺去運(yùn)行它了！
- 你并不需要重寫“start”方法。然而，如果你決定去重寫“start”方法，就必須處理好像isExecuting, isFinished, isConcurrent 和 isReady這些屬性。否則你的操作類不會正確的運(yùn)作。
- 你一旦添加了一個操作到一個隊(duì)列（NSOperationQueue的一個實(shí)例）中，就要負(fù)責(zé)釋放它（如果你不使用ARC的話）。NSOperationQueue 獲得操作對象的所有權(quán)，調(diào)用“start”方法，然后結(jié)束時負(fù)責(zé)釋放它。
- 你不能重用一個操作對象。一旦它被添加到一個隊(duì)列中，你就喪失了對它的所有權(quán)。如果你想再使用同一個操作類，就必須創(chuàng)建一個新的實(shí)例變量。
- 一個結(jié)束的操作不能被重啟。
- 如果你取消了一個操作，它不會馬上就發(fā)生。它會在未來的某個時候某人在“main”函數(shù)中明確地檢查isCancelled == YES 時被取消掉；否則，操作會一直執(zhí)行到完成為止。
- 一個操作是否成功地完成，失敗了，或者是被取消了，isFinished的值總會被設(shè)置為YES。所以千萬不要覺得isFinished == YES就表示所有的事情都順利完成了 — 特別的，如果你在代碼里面有從屬性（dependencies）,就要更加注意！
NSOperationQueue API
NSOperationQueue 也有一個相當(dāng)簡單的界面。它甚至比NSOperation還要簡單，因?yàn)槟悴恍枰ダ^承它，或者重寫任何的方法 — 你可以簡單創(chuàng)建一個。給你的隊(duì)列起一個名字會是一個不錯的做法；這樣你可以在運(yùn)行時識別出你的操作隊(duì)列，并且讓調(diào)試變得更簡單：
| NSOperationQueue *myQueue = [[NSOperationQueue alloc] init]; myQueue.name = @"Download Queue"; |
- ?并發(fā)操作：隊(duì)列和線程是兩個不同的概念。一個隊(duì)列可以有多個線程。每個隊(duì)列中的操作會在所屬的線程中運(yùn)行。舉個例子你創(chuàng)建一個隊(duì)列，然后添加三個操作到里面。隊(duì)列會發(fā)起三個單獨(dú)的線程，然后讓所有操作在各自的線程中并發(fā)運(yùn)行。
到底有多少個線程會被創(chuàng)建？這是個很好的問題！:] 這取決與硬件。默認(rèn)情況下，NSOperationQueue類會在場景背后施展一些魔法，決定如何在特定的平臺下運(yùn)行代碼是最好的，并且會盡量啟用最大的線程數(shù)量。考慮以下的例子。假設(shè)系統(tǒng)是空閑的，并且有很多的可用資源，這樣NSOperationQueue會啟用比如8個同步線程。下次你運(yùn)行程序，系統(tǒng)會忙于處理其他不相關(guān)的操作，它們消耗著資源，然后NSOperationQueue只會啟用兩個同步線程了。 - 并發(fā)操作的最大值：你可以設(shè)定NSOperationQueue可以并發(fā)運(yùn)行的最大操作數(shù)。NSOperationQueue會選擇去運(yùn)行任何數(shù)量的并發(fā)操作，但是不會超過最大值。
myQueue.MaxConcurrentOperationCount = 3; 如果你改變了主意，想將MaxConcurrentOperationCount設(shè)置回默認(rèn)值，你可以執(zhí)行下列操作：
myQueue.MaxConcurrentOperationCount = NSOperationQueueDefaultMaxConcurrentOperationCount; - 添加操作：一個操作一旦被添加到一個隊(duì)列中，你就應(yīng)該通過傳送一個release消息給操作對象（如果使用了手動引用計(jì)數(shù)，非ARC的話），然后隊(duì)列會負(fù)責(zé)開始這個操作。從這點(diǎn)上看，什么時候調(diào)用“start”方法由這個隊(duì)列說了算。
[myQueue addOperation:downloadOp]; [downloadOp release]; // manual reference counting - 待處理的操作：任何時候你可以詢問一個隊(duì)列哪個操作在里面，并且總共有多少個操作在里面。記住只有那些等待被執(zhí)行的操作，還有那些正在運(yùn)行的操作，會被保留在隊(duì)列中。操作一完成，就會退出隊(duì)列。
NSArray *active_and_pending_operations = myQueue.operations; NSInteger count_of_operations = myQueue.operationCount; - 暫停隊(duì)列：你可以通過設(shè)定setSuspended:YES來暫停一個隊(duì)列。這樣會暫停所有在隊(duì)列中的操作 — 你不能單獨(dú)的暫停操作。要重新開始隊(duì)列，只要簡單的setSuspended:NO。
// Suspend a queue [myQueue setSuspended:YES]; . . . // Resume a queue [myQueue setSuspended: NO]; - 取消操作：要取消一個隊(duì)列中的所有操作，你只要簡單的調(diào)用“cancelAllOperations”方法即可。還記得之前提醒過經(jīng)常檢查NSOperation中的isCancelled屬性嗎？
原因是“cancelAllOperations”并沒有做太多的工作，他只是對隊(duì)列中的每一個操作調(diào)用“cancel”方法 — 這并沒有起很大作用！:] 如果一個操作并沒有開始，然后你對它調(diào)用“cancel”方法，操作會被取消，并從隊(duì)列中移除。然而，如果一個操作已經(jīng)在執(zhí)行了，這就要由單獨(dú)的操作去識別撤銷（通過檢查isCancelled屬性）然后停止它所做的工作。
| [myQueue cancelAllOperations]; |
- addOperationWithBlock: 如果你有一個簡單的操作不需要被繼承，你可以將它當(dāng)做一個塊（block）傳遞給隊(duì)列。如果你需要從塊那里傳遞回任何數(shù)據(jù)，記得你不應(yīng)該傳遞任何強(qiáng)引用的指針給塊；相反，你必須使用弱引用。而且，如果你想要在塊中做一些跟UI有關(guān)的事情，你必須在主線程中做。
UIImage *myImage = nil;// Create a weak reference __weak UIImage *myImage_weak = myImage;// Add an operation as a block to a queue [myQueue addOperationWithBlock: ^ {// a block of operationNSURL *aURL = [NSURL URLWithString:@"http://www.somewhere.com/image.png"];NSError *error = nil;NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:aURL options:nil error:&error];If (!error)[myImage_weak imageWithData:data];// Get hold of main queue (main thread)[[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock: ^ {myImageView.image = myImage_weak; // updating UI}];}];
?
重新定義模型
是時候重新定義初步的非線程模型了！如果你仔細(xì)看下初步的模型，你會看到有三個線程區(qū)域可以改進(jìn)。通過把這三個區(qū)域區(qū)分開來，然后把它們各自放在一個單獨(dú)的線程中，主線程會獲得解脫，并且可以保持對用戶交互的迅速響應(yīng)。
注意：如果你不能馬上理解為什么你的app運(yùn)作得這么慢 — 而且有時候這并不明顯 — 你應(yīng)該使用Instruments工具。然而，這需要另一篇教程去講解它了！:]
改進(jìn)的模型
為了擺脫你的程序的瓶頸限制，你需要一個特定的線程去響應(yīng)用戶交互事件，一個線程專門用于下載數(shù)據(jù)源和圖片，還有一個線程用于執(zhí)行圖片濾鏡處理。在新的模型中，app在主線程中開始，并且加載一個空白的table view。同時，app會開始另一個線程去下載數(shù)據(jù)源。
一旦數(shù)據(jù)源下載完畢，你會告訴table view重新加載自己。這會在主線程中完成。這個時候，table view知道有多少行，而且知道需要顯示的圖片的URL地址，但是它還沒有實(shí)際的圖片！如果你在這個時候馬上開始下載所有的圖片，這會非常沒有效率，因?yàn)槟阋幌伦硬恍枰械膱D片！
怎樣可以把它弄得更好？
一個更好的模型就是去下載在當(dāng)前屏幕可見的row的圖片。所以你的代碼首先會問table view哪些row是可見的，然后才會開始下載過程。還有，圖片濾鏡處理會在圖片下載完成后才開始。因此，代碼應(yīng)該等待出現(xiàn)有一個待濾鏡處理的圖片時才開始進(jìn)行圖片濾鏡處理。
為了讓app的反應(yīng)變得更加靈敏，代碼會在圖片下載完畢后馬上顯示，而不會等待進(jìn)行濾鏡處理。一旦圖片的濾鏡處理完成，就會更新UI以顯示濾鏡處理過的圖片。以下是整個處理過程的控制流示意圖：
控制流程
為了達(dá)到這些目標(biāo)，你需要去監(jiān)測圖片是否正在下載，或者已經(jīng)完成了下載，還是圖片的濾鏡處理已經(jīng)完成了。你還需要去監(jiān)測每個操作的狀態(tài)，以及判斷它是一個下載操作還是一個濾鏡處理操作，這樣你才能在用戶滾動table view的時候去做取消，中止或者恢復(fù)操作。
好的！現(xiàn)在你準(zhǔn)備好開始寫代碼了！:]
打開之前的工程，添加一個命名為?PhotoRecord的NSObject新子類到工程中。打開PhotoRecord.h文件，然后添加以下代碼到頭文件中：
| #import UIKit/UIKit.h // because we need UIImage@interface PhotoRecord : NSObject@property (nonatomic, strong) NSString *name; // To store the name of image @property (nonatomic, strong) UIImage *image; // To store the actual image @property (nonatomic, strong) NSURL *URL; // To store the URL of the image @property (nonatomic, readonly) BOOL hasImage; // Return YES if image is downloaded. @property (nonatomic, getter = isFiltered) BOOL filtered; // Return YES if image is sepia-filtered @property (nonatomic, getter = isFailed) BOOL failed; // Return Yes if image failed to be downloaded@end |
是不是覺得上面的語法挺熟悉的？每一個property都有一個getter和setter方法。像這樣去指定getter方法僅僅是讓它的命名更加明確。
切換到PhotoRecord.m文件，然后添加以下代碼：
| @implementation PhotoRecord@synthesize name = _name; @synthesize image = _image; @synthesize URL = _URL; @synthesize hasImage = _hasImage; @synthesize filtered = _filtered; @synthesize failed = _failed;- (BOOL)hasImage {return _image != nil; }- (BOOL)isFailed {return _failed; }- (BOOL)isFiltered {return _filtered; }@end |
要監(jiān)測每一個操作的狀態(tài)，你需要一個單獨(dú)的類。創(chuàng)建另一個命名為PendingOperations的NSObject新類。切換到PendingOperations.h文件，然后添加以下代碼：
| #import Foundation/Foundation.h@interface PendingOperations : NSObject@property (nonatomic, strong) NSMutableDictionary *downloadsInProgress; @property (nonatomic, strong) NSOperationQueue *downloadQueue;@property (nonatomic, strong) NSMutableDictionary *filtrationsInProgress; @property (nonatomic, strong) NSOperationQueue *filtrationQueue;@end |
這個頭文件也挺簡單。你申明了兩個字典去監(jiān)測活躍和等待的下載與濾鏡操作。字典的key代表table view row的indexPath，然后字典的value會是兩個單獨(dú)的ImageDownloader和ImageFiltration實(shí)例。
注意：你可能會對為什么要監(jiān)測所有的活躍和等待操作感到好奇。難道不能通過對 [NSOperationQueue operations]的查詢來訪問它們嗎？是的，但是在本工程中，這樣做的話效率不是很高。
每次你需要去用有等待操作的行（row）的indexPath去和可見行的indexPath作對比時，你需要使用幾個迭代循環(huán)，這樣的話會是一個很耗資源的操作。通過申明一個額外的NSDictionary實(shí)例，你可以方便的了解等待操作(operations)，而不需要執(zhí)行沒有效率的循環(huán)操作（operations）。
切換到PendingOperations.m文件，然后添加以下代碼：
| @implementation PendingOperations @synthesize downloadsInProgress = _downloadsInProgress; @synthesize downloadQueue = _downloadQueue;@synthesize filtrationsInProgress = _filtrationsInProgress; @synthesize filtrationQueue = _filtrationQueue;- (NSMutableDictionary *)downloadsInProgress {if (!_downloadsInProgress) {_downloadsInProgress = [[NSMutableDictionary alloc] init];}return _downloadsInProgress; }- (NSOperationQueue *)downloadQueue {if (!_downloadQueue) {_downloadQueue = [[NSOperationQueue alloc] init];_downloadQueue.name = @"Download Queue";_downloadQueue.maxConcurrentOperationCount = 1;}return _downloadQueue; }- (NSMutableDictionary *)filtrationsInProgress {if (!_filtrationsInProgress) {_filtrationsInProgress = [[NSMutableDictionary alloc] init];}return _filtrationsInProgress; }- (NSOperationQueue *)filtrationQueue {if (!_filtrationQueue) {_filtrationQueue = [[NSOperationQueue alloc] init];_filtrationQueue.name = @"Image Filtration Queue";_filtrationQueue.maxConcurrentOperationCount = 1;}return _filtrationQueue; }@end |
這里，你重寫了一些getter方法去利用惰性實(shí)例化，所以你并不需要真的去給實(shí)例變量分配內(nèi)存空間，直到他們被訪問為止。你還要給兩個隊(duì)列初始化和分配內(nèi)存空間 — 一個用于下載操作，一個用于濾鏡處理 — 然后設(shè)定他們的屬性（properties），所以當(dāng)你在另外的類中訪問他們時，你不需要擔(dān)心他們的初始化操作。 maxConcurrentOperationCount變量在本教程中設(shè)定為1。
現(xiàn)在，是時候處理下載和濾鏡處理操作了。創(chuàng)建一個命名為ImageDownloader的NSOperatoin子類。切換到ImageDownloader.h文件，然后添加以下代碼：
| #import Foundation/Foundation.h// 1 #import "PhotoRecord.h"// 2 @protocol ImageDownloaderDelegate;@interface ImageDownloader : NSOperation@property (nonatomic, assign) id delegate;// 3 @property (nonatomic, readonly, strong) NSIndexPath *indexPathInTableView; @property (nonatomic, readonly, strong) PhotoRecord *photoRecord;// 4 - (id)initWithPhotoRecord:(PhotoRecord *)record atIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath delegate:(id) theDelegate;@end@protocol ImageDownloaderDelegate // 5 - (void)imageDownloaderDidFinish:(ImageDownloader *)downloader; @end |
第二部分
以下是對上面代碼的注解：
切換到ImageDownloader.m文件，然后做以下修改：
| // 1 @interface ImageDownloader () @property (nonatomic, readwrite, strong) NSIndexPath *indexPathInTableView; @property (nonatomic, readwrite, strong) PhotoRecord *photoRecord; @end@implementation ImageDownloader @synthesize delegate = _delegate; @synthesize indexPathInTableView = _indexPathInTableView; @synthesize photoRecord = _photoRecord;#pragma mark - #pragma mark - Life Cycle- (id)initWithPhotoRecord:(PhotoRecord *)record atIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath delegate:(id<ImageDownloaderDelegate>)theDelegate {if (self = [super init]) {// 2self.delegate = theDelegate;self.indexPathInTableView = indexPath;self.photoRecord = record;}return self; }#pragma mark - #pragma mark - Downloading image// 3 - (void)main {// 4@autoreleasepool {if (self.isCancelled)return;NSData *imageData = [[NSData alloc] initWithContentsOfURL:self.photoRecord.URL];if (self.isCancelled) {imageData = nil;return;}if (imageData) {UIImage *downloadedImage = [UIImage imageWithData:imageData];self.photoRecord.image = downloadedImage;}else {self.photoRecord.failed = YES;}imageData = nil;if (self.isCancelled)return;// 5[(NSObject *)self.delegate performSelectorOnMainThread:@selector(imageDownloaderDidFinish:) withObject:self waitUntilDone:NO];} }@end |
通過代碼注釋，你將看到上面的代碼在做下面的操作：
現(xiàn)在，繼續(xù)創(chuàng)建一個NSOperation的子類，用來處理圖片濾鏡操作吧！
創(chuàng)建另一個命名為 ImageFiltration的NSOperation新子類。打開 ImageFiltration.h文件，添加以下代碼：
| ? // 1 #import <UIKit/UIKit.h> #import <CoreImage/CoreImage.h> #import "PhotoRecord.h"// 2 @protocol ImageFiltrationDelegate;@interface ImageFiltration : NSOperation@property (nonatomic, weak) id <ImageFiltrationDelegate> delegate; @property (nonatomic, readonly, strong) NSIndexPath *indexPathInTableView; @property (nonatomic, readonly, strong) PhotoRecord *photoRecord;- (id)initWithPhotoRecord:(PhotoRecord *)record atIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath delegate:(id<ImageFiltrationDelegate>)theDelegate;@end@protocol ImageFiltrationDelegate <NSObject> - (void)imageFiltrationDidFinish:(ImageFiltration *)filtration; @end |
再次的，以下是對上面代碼的注釋：
切換到ImageFiltration.m文件，添加以下代碼：
| ? @interface ImageFiltration () @property (nonatomic, readwrite, strong) NSIndexPath *indexPathInTableView; @property (nonatomic, readwrite, strong) PhotoRecord *photoRecord; @end@implementation ImageFiltration @synthesize indexPathInTableView = _indexPathInTableView; @synthesize photoRecord = _photoRecord; @synthesize delegate = _delegate;#pragma mark - #pragma mark - Life cycle- (id)initWithPhotoRecord:(PhotoRecord *)record atIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath delegate:(id<ImageFiltrationDelegate>)theDelegate {if (self = [super init]) {self.photoRecord = record;self.indexPathInTableView = indexPath;self.delegate = theDelegate;}return self; }#pragma mark - #pragma mark - Main operation- (void)main {@autoreleasepool {if (self.isCancelled)return;if (!self.photoRecord.hasImage)return;UIImage *rawImage = self.photoRecord.image;UIImage *processedImage = [self applySepiaFilterToImage:rawImage];if (self.isCancelled)return;if (processedImage) {self.photoRecord.image = processedImage;self.photoRecord.filtered = YES;[(NSObject *)self.delegate performSelectorOnMainThread:@selector(imageFiltrationDidFinish:) withObject:self waitUntilDone:NO];}}}#pragma mark - #pragma mark - Filtering image- (UIImage *)applySepiaFilterToImage:(UIImage *)image {// This is expensive + time consumingCIImage *inputImage = [CIImage imageWithData:UIImagePNGRepresentation(image)];if (self.isCancelled)return nil;UIImage *sepiaImage = nil;CIContext *context = [CIContext contextWithOptions:nil];CIFilter *filter = [CIFilter filterWithName:@"CISepiaTone" keysAndValues: kCIInputImageKey, inputImage, @"inputIntensity", [NSNumber numberWithFloat:0.8], nil];CIImage *outputImage = [filter outputImage];if (self.isCancelled)return nil;// Create a CGImageRef from the context// This is an expensive + time consumingCGImageRef outputImageRef = [context createCGImage:outputImage fromRect:[outputImage extent]];if (self.isCancelled) {CGImageRelease(outputImageRef);return nil;}sepiaImage = [UIImage imageWithCGImage:outputImageRef];CGImageRelease(outputImageRef);return sepiaImage; }@end |
上面的實(shí)現(xiàn)方法和ImageDownloader類似。圖片的濾鏡處理的實(shí)現(xiàn)方法和你之前在ListViewController.m文件中的一樣。它被移動到這里以便可以在后臺作為一個單獨(dú)的操作完成。你應(yīng)該經(jīng)常檢查isCancelled參數(shù)；在任何系統(tǒng)資源消耗較大的函數(shù)調(diào)用前后去調(diào)用這個濾鏡處理函數(shù)，是不錯的做法。一旦濾鏡處理結(jié)束了，PhotoRecord實(shí)例的值會被恰當(dāng)?shù)脑O(shè)置好，然后主線程的delegate被通知了。
很好！現(xiàn)在你已經(jīng)有了在后臺線程中執(zhí)行操作（operations）的所有工具和基礎(chǔ)了。是時候回到view controller然后恰當(dāng)?shù)男薷乃?#xff0c;以便它可以利用好這些新優(yōu)勢。
注意：在動手之前，你要下載AFNetworking library from GitHub.AFNetworking庫是建立在NSOperation 和 NSOperatinQueue之上的。它提供給你很多便捷的方法，以便你不需要為普通的任務(wù)，比如在后臺下載一個文件，創(chuàng)建你自己的操作。
當(dāng)需要從互聯(lián)網(wǎng)下載一個文件的時候，在適當(dāng)?shù)奈恢脤懸恍┐a來檢查錯誤是個不錯的做法。下載數(shù)據(jù)源，一個只有4kBytes 的property list，不是什么大問題，你并不需要操心去為它創(chuàng)建一個子類。然而，你不能假設(shè)會有一個可靠持續(xù)的網(wǎng)絡(luò)連接。
蘋果為此提供了NSURLConnection類。使用它會是一項(xiàng)額外的工作，特別是當(dāng)你只是想下載一個小的property list時。AFNetworking是一個開源代碼庫，提供了一種非常方便的方式去實(shí)施這類任務(wù)。你要傳入兩個塊（blocks），一個在操作成功時傳入，另一個在操作失敗時傳入。接下來你會看到相關(guān)的實(shí)踐例子。
要添加這個庫到工程中，選擇File > Add Files To …，然后瀏覽選擇你下載好的AFNetworking文件夾，最后點(diǎn)擊“Add”。確保選中了“Copy items into destination group’s folder”選項(xiàng)！是的，你正在使用ARC，但是AFNetworking還沒有從陳舊的手動管理內(nèi)存的泥潭中爬出來。
如果你遵循著安裝指南，就可以避免編譯錯誤，如果你不遵循的話，你會在編譯時去處理非常多的錯誤。每一個AFNetworking模塊需要在你的Target’s Build Phases標(biāo)簽包含 “-fno-objc-arc”字段，它在 Compiler Flags部分下面。
要實(shí)現(xiàn)它，在導(dǎo)航欄（在左手邊）點(diǎn)擊“PhotoRecords”。在右手邊，選擇“Targets”下面的“ClassicPhotos”。從標(biāo)簽欄選擇“Build Phases”。在它下面，選擇三角形展開“Compile Sources”項(xiàng)。選上屬于AFNetworking的所有文件。敲擊Enter鍵，一個對話框就會彈出來。在對話框中，輸入 “fno-objc-arc”，然后點(diǎn)擊“Done”。
切換到 ListViewController.h文件，然后根據(jù)以下內(nèi)容更新頭文件：
| ? // 1 #import <UIKit/UIKit.h> // #import <CoreImage/CoreImage.h> ... you don't need CoreImage here anymore. #import "PhotoRecord.h" #import "PendingOperations.h" #import "ImageDownloader.h" #import "ImageFiltration.h" // 2 #import "AFNetworking/AFNetworking.h"#define kDatasourceURLString @"https://sites.google.com/site/soheilsstudio/tutorials/nsoperationsampleproject/ClassicPhotosDictionary.plist"// 3 @interface ListViewController : UITableViewController <ImageDownloaderDelegate, ImageFiltrationDelegate>// 4 @property (nonatomic, strong) NSMutableArray *photos; // main data source of controller// 5 @property (nonatomic, strong) PendingOperations *pendingOperations; @end |
這里發(fā)生了什么事？以下要點(diǎn)對上面的代碼做了解釋：
切換到ListViewController.m文件，然后根據(jù)以下內(nèi)容進(jìn)行更新：
| // Add this to the beginning of ListViewController.m @synthesize pendingOperations = _pendingOperations; . . . // Add this to viewDidUnload [self setPendingOperations:nil]; |
在“photos”的惰性初始化之前，添加“pendingOperations”的惰性初始化：
| - (PendingOperations *)pendingOperations {if (!_pendingOperations) {_pendingOperations = [[PendingOperations alloc] init];}return _pendingOperations; } |
現(xiàn)在來到“photos”的惰性初始化，并做以下修改：
| - (NSMutableArray *)photos {if (!_photos) {// 1NSURL *datasourceURL = [NSURL URLWithString:kDatasourceURLString];NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:datasourceURL];// 2AFHTTPRequestOperation *datasource_download_operation = [[AFHTTPRequestOperation alloc] initWithRequest:request];// 3[[UIApplication sharedApplication] setNetworkActivityIndicatorVisible:YES];// 4[datasource_download_operation setCompletionBlockWithSuccess:^(AFHTTPRequestOperation *operation, id responseObject) {// 5NSData *datasource_data = (NSData *)responseObject;CFPropertyListRef plist = CFPropertyListCreateFromXMLData(kCFAllocatorDefault, (__bridge CFDataRef)datasource_data, kCFPropertyListImmutable, NULL);NSDictionary *datasource_dictionary = (__bridge NSDictionary *)plist;// 6NSMutableArray *records = [NSMutableArray array];for (NSString *key in datasource_dictionary) {PhotoRecord *record = [[PhotoRecord alloc] init];record.URL = [NSURL URLWithString:[datasource_dictionary objectForKey:key]];record.name = key;[records addObject:record];record = nil;}// 7self.photos = records;CFRelease(plist);[self.tableView reloadData];[[UIApplication sharedApplication] setNetworkActivityIndicatorVisible:NO];} failure:^(AFHTTPRequestOperation *operation, NSError *error){// 8// Connection error messageUIAlertView *alert = [[UIAlertView alloc] initWithTitle:@"Oops!"message:error.localizedDescriptiondelegate:nilcancelButtonTitle:@"OK"otherButtonTitles:nil];[alert show];alert = nil;[[UIApplication sharedApplication] setNetworkActivityIndicatorVisible:NO];}];// 9[self.pendingOperations.downloadQueue addOperation:datasource_download_operation];}return _photos; } |
以上代碼做了一些操作。下面的內(nèi)容是對代碼完成內(nèi)容的一步步解析：
來到 tableView:cellForRowAtIndexPath:方法，根據(jù)以下內(nèi)容做修改：
| - (UITableViewCell *)tableView:(UITableView *)tableView cellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {static NSString *kCellIdentifier = @"Cell Identifier";UITableViewCell *cell = [tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:kCellIdentifier];if (!cell) {cell = [[UITableViewCell alloc] initWithStyle:UITableViewCellStyleDefault reuseIdentifier:kCellIdentifier];cell.selectionStyle = UITableViewCellSelectionStyleNone;// 1UIActivityIndicatorView *activityIndicatorView = [[UIActivityIndicatorView alloc] initWithActivityIndicatorStyle:UIActivityIndicatorViewStyleGray];cell.accessoryView = activityIndicatorView;}// 2PhotoRecord *aRecord = [self.photos objectAtIndex:indexPath.row];// 3if (aRecord.hasImage) {[((UIActivityIndicatorView *)cell.accessoryView) stopAnimating];cell.imageView.image = aRecord.image;cell.textLabel.text = aRecord.name;}// 4else if (aRecord.isFailed) {[((UIActivityIndicatorView *)cell.accessoryView) stopAnimating];cell.imageView.image = [UIImage imageNamed:@"Failed.png"];cell.textLabel.text = @"Failed to load";}// 5else {[((UIActivityIndicatorView *)cell.accessoryView) startAnimating];cell.imageView.image = [UIImage imageNamed:@"Placeholder.png"];cell.textLabel.text = @"";[self startOperationsForPhotoRecord:aRecord atIndexPath:indexPath];}return cell; } |
同樣的，花點(diǎn)時間看下下面的評論解析：
現(xiàn)在是時候來實(shí)現(xiàn)負(fù)責(zé)啟動操作的方法了。如果你還沒有實(shí)現(xiàn)它，可以在ListViewController.m文件中刪除舊的“applySepiaFilterToImage:”實(shí)現(xiàn)方法。
來到代碼的結(jié)尾，實(shí)現(xiàn)下列方法：
| ? // 1 - (void)startOperationsForPhotoRecord:(PhotoRecord *)record atIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {// 2if (!record.hasImage) {// 3[self startImageDownloadingForRecord:record atIndexPath:indexPath];}if (!record.isFiltered) {[self startImageFiltrationForRecord:record atIndexPath:indexPath];} } |
以上的代碼相當(dāng)直接，但是有些東西要解釋下：
現(xiàn)在你需要去實(shí)現(xiàn)以上代碼段的startImageDownloadingForRecord:atIndexPath:方法。記住你創(chuàng)建了一個自定義的類，PendingOperations，用于檢測操作（operations）。在這里你開始使用它了。
| - (void)startImageDownloadingForRecord:(PhotoRecord *)record atIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {// 1if (![self.pendingOperations.downloadsInProgress.allKeys containsObject:indexPath]) {// 2 // Start downloadingImageDownloader *imageDownloader = [[ImageDownloader alloc] initWithPhotoRecord:record atIndexPath:indexPath delegate:self];[self.pendingOperations.downloadsInProgress setObject:imageDownloader forKey:indexPath];[self.pendingOperations.downloadQueue addOperation:imageDownloader];} }- (void)startImageFiltrationForRecord:(PhotoRecord *)record atIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {// 3if (![self.pendingOperations.filtrationsInProgress.allKeys containsObject:indexPath]) {// 4// Start filtrationImageFiltration *imageFiltration = [[ImageFiltration alloc] initWithPhotoRecord:record atIndexPath:indexPath delegate:self];// 5ImageDownloader *dependency = [self.pendingOperations.downloadsInProgress objectForKey:indexPath];if (dependency)[imageFiltration addDependency:dependency];[self.pendingOperations.filtrationsInProgress setObject:imageFiltration forKey:indexPath];[self.pendingOperations.filtrationQueue addOperation:imageFiltration];} } |
好的！以下是簡短的解析，以確保你理解了以上代碼的工作原理。
很好！你現(xiàn)在需要去實(shí)現(xiàn)ImageDownloader和ImageFiltration的delegate方法了。將下列代碼添加到ListViewController.m文件的末尾：
| - (void)imageDownloaderDidFinish:(ImageDownloader *)downloader {// 1NSIndexPath *indexPath = downloader.indexPathInTableView;// 2PhotoRecord *theRecord = downloader.photoRecord;// 3[self.tableView reloadRowsAtIndexPaths:[NSArray arrayWithObject:indexPath] withRowAnimation:UITableViewRowAnimationFade];// 4[self.pendingOperations.downloadsInProgress removeObjectForKey:indexPath]; }- (void)imageFiltrationDidFinish:(ImageFiltration *)filtration {NSIndexPath *indexPath = filtration.indexPathInTableView;PhotoRecord *theRecord = filtration.photoRecord;[self.tableView reloadRowsAtIndexPaths:[NSArray arrayWithObject:indexPath] withRowAnimation:UITableViewRowAnimationFade];[self.pendingOperations.filtrationsInProgress removeObjectForKey:indexPath]; } |
所有的delegate方法都有非常相似的實(shí)現(xiàn)，所以這里只需要拿其中一個做講解：
更新：關(guān)于處理PhotoRecord的實(shí)例，來自論壇的“xlledo”提了一個不錯的意見。因?yàn)槟阏趥饕粋€指針給PhotoRecord，再給NSOperation的子類（ImageDownloader和ImageFiltration）,你可以直接修改它們。所以replaceObjectAtIndex:withObject:方法在這里是多余的。
贊！
Wow! 你做到了！你的工程完成了。編譯運(yùn)行看看實(shí)際的提升效果！當(dāng)你滾動table view的時候，app不再卡死，當(dāng)cell可見時，就開始下載和濾鏡處理圖片了。
難道這不是很cool嗎？你可以看到一點(diǎn)小小的努力就可以讓你的應(yīng)用程序的響應(yīng)變得更加靈敏 — 并且讓用戶覺得更加有趣！
進(jìn)一步地調(diào)整
你已經(jīng)在本篇教程中進(jìn)展很久了！你的小工程比起原來的版本變得更加反應(yīng)靈敏，有了很大的提升。然而，仍然有一些細(xì)節(jié)需要去處理。你想成為一個優(yōu)秀的程序員，而不僅僅是好的程序員！
你也許已經(jīng)注意到當(dāng)你在table view中滾動時，那些屏幕以外的cell仍然處于下載和濾鏡處理的進(jìn)程中。難道你沒有在代碼里面設(shè)置取消操作？是的，你有 — 你應(yīng)該好好的利用它們！:]
回到Xcode，切換到ListViewController.m文件中。來到tableView:cellForRowAtIndexPath:的方法實(shí)現(xiàn)，如下所示，將[self startOperationsForPhotoRecord:aRecord atIndexPath:indexPath];放在if判斷分支中：
| ? // in implementation of tableView:cellForRowAtIndexPath: if (!tableView.dragging && !tableView.decelerating) {[self startOperationsForPhotoRecord:aRecord atIndexPath:indexPath]; } |
你告訴table view只有在它沒有滾動時才開始操作（operations）。判斷項(xiàng)是UIScrollView的properties屬性，然后因?yàn)閁ITableView是UIScrollView的子類，它就自動地繼承了這些properties屬性。
現(xiàn)在，來到ListViewController.m文件的結(jié)尾，實(shí)現(xiàn)下面的UIScrollView委托方法：
| #pragma mark - #pragma mark - UIScrollView delegate- (void)scrollViewWillBeginDragging:(UIScrollView *)scrollView {// 1[self suspendAllOperations]; }- (void)scrollViewDidEndDragging:(UIScrollView *)scrollView willDecelerate:(BOOL)decelerate {// 2if (!decelerate) {[self loadImagesForOnscreenCells];[self resumeAllOperations];} }- (void)scrollViewDidEndDecelerating:(UIScrollView *)scrollView {// 3[self loadImagesForOnscreenCells];[self resumeAllOperations]; } |
以下是對上面代碼的解析：
好的！現(xiàn)在，在ListViewController.m文件的結(jié)尾添加上suspendAllOperations，resumeAllOperations和loadImagesForOnscreenCells方法的實(shí)現(xiàn)：
| ? #pragma mark - #pragma mark - Cancelling, suspending, resuming queues / operations- (void)suspendAllOperations {[self.pendingOperations.downloadQueue setSuspended:YES];[self.pendingOperations.filtrationQueue setSuspended:YES]; }- (void)resumeAllOperations {[self.pendingOperations.downloadQueue setSuspended:NO];[self.pendingOperations.filtrationQueue setSuspended:NO]; }- (void)cancelAllOperations {[self.pendingOperations.downloadQueue cancelAllOperations];[self.pendingOperations.filtrationQueue cancelAllOperations]; }- (void)loadImagesForOnscreenCells {// 1NSSet *visibleRows = [NSSet setWithArray:[self.tableView indexPathsForVisibleRows]];// 2NSMutableSet *pendingOperations = [NSMutableSet setWithArray:[self.pendingOperations.downloadsInProgress allKeys]];[pendingOperations addObjectsFromArray:[self.pendingOperations.filtrationsInProgress allKeys]];NSMutableSet *toBeCancelled = [pendingOperations mutableCopy];NSMutableSet *toBeStarted = [visibleRows mutableCopy];// 3[toBeStarted minusSet:pendingOperations];// 4[toBeCancelled minusSet:visibleRows];// 5for (NSIndexPath *anIndexPath in toBeCancelled) {ImageDownloader *pendingDownload = [self.pendingOperations.downloadsInProgress objectForKey:anIndexPath];[pendingDownload cancel];[self.pendingOperations.downloadsInProgress removeObjectForKey:anIndexPath];ImageFiltration *pendingFiltration = [self.pendingOperations.filtrationsInProgress objectForKey:anIndexPath];[pendingFiltration cancel];[self.pendingOperations.filtrationsInProgress removeObjectForKey:anIndexPath];}toBeCancelled = nil;// 6for (NSIndexPath *anIndexPath in toBeStarted) {PhotoRecord *recordToProcess = [self.photos objectAtIndex:anIndexPath.row];[self startOperationsForPhotoRecord:recordToProcess atIndexPath:anIndexPath];}toBeStarted = nil;} |
suspendAllOperations, resumeAllOperations 和 cancelAllOperations 方法都有直接的實(shí)現(xiàn)方式。你基本上會使用工廠方法去中止，恢復(fù)或者取消操作和隊(duì)列。為了方便起見，你將它們放在單獨(dú)的方法中。
LoadImagesForOnscreenCells方法有點(diǎn)復(fù)雜。以下是對它的解釋：
最后，這個難題的最后項(xiàng)由ListViewController.m文件中的didReceiveMemoryWarning方法解決。
| ? // If app receive memory warning, cancel all operations - (void)didReceiveMemoryWarning {[self cancelAllOperations];[super didReceiveMemoryWarning]; } |
編譯運(yùn)行工程，你會看到一個響應(yīng)更加靈敏，有更好的資源管理的應(yīng)用程序！給自己一點(diǎn)掌聲吧！
ClassicPhotos (改進(jìn)版本)
現(xiàn)在還可以做什么？
這里是工程改進(jìn)后的完整代碼。
如果你完成了這個工程，并且花時間真正理解了它，恭喜！相比剛閱讀本教程時，你可以把自己看待成一個更有價(jià)值的iOS開發(fā)者了！大部分的開發(fā)工作室都會幸運(yùn)的擁有一兩個能真正理解這些原理的人。
但是注意 — 像deeply-nested blocks（塊），無理由地使用線程會讓維護(hù)你的代碼的人難以理解。線程會引來不易察覺的bugs，只有當(dāng)網(wǎng)絡(luò)緩慢時才會出現(xiàn)，或者當(dāng)代碼運(yùn)行在一個更快（或者更慢）的設(shè)備中，或者有不同內(nèi)核數(shù)目的設(shè)備中。仔細(xì)認(rèn)真的測試，經(jīng)常使用Instruments（或者是你自己的觀察）來核實(shí)引入的線程是否真的取得了性能提升。
如果你對本教程或者NSOperations有任何的意見或者問題，請加入下面的論壇討論！
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的如何使用NSOperations和NSOperationQueues的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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