NSOperation串行并行理解

NSOperation是iOS中实现多线程的一个重要模块，在这里整理一些容易忽略或者模糊的点，不会有太多基础的知识。

先大致介绍一些基本知识。

核心的两个类 NSOperation 和 NSOperationQueue

概述

NSOperation可以理解为待执行的任务。

NSOperationQueue是保存任务的队列。

NSOperation

使用NSOperation一共有三种方式

NSBlockOperation（block形式）
NSInvocationOperation（selector形式）
继承NSOperation

第一种就是用block的方式实现需要执行的任务；第二种就是使用selector的方式；第三种，由于NSOperation本身是一个基类，内部主要实现operation状态、控制等，没有提供任务接口，所以需要自己继承。

NSOperationQueue

使用NSOperationQueue一共有两种方式

主队列，[NSOperationQueue mainQueue]
其他队列，[[NSOperationQueue alloc] init]

第一种队列加入的任务默认是在主线程中执行，由于默认的最大并发数 maxConcurrentOperationCount = 1，所以在主队列中执行的任务只能是串行执行；第二种自行init的队列默认并发数是-1，所以在该种队列中的任务会并发执行。

下面到了重点了。（由于方便比较结果，所以下面都统一用 NSBlockOperation 来演示）

NSBlockOperation 中有两个方法来增加任务，一个是默认的构造方法 NSBlockOperation blockOperationWithBlock；另一个是用来增加任务的 addExecutionBlock。那么问题来了，通过addExecutionBlock增加的任务到底是按照什么方式执行的呢？在不同的队列（主队列、其他队列）中会不会有不同呢？多个队列之间的执行又是什么样的呢？

下面就通过几个例子来说明这些问题

1. addExecutionBlock的任务是串行还是并行执行的呢？

NSBlockOperation *a = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    NSLog(@"a------%@", [NSThread currentThread]);
}];
[a addExecutionBlock:^{
    NSLog(@"a1------%@", [NSThread currentThread]);
}];
[a addExecutionBlock:^{
    NSLog(@"a2------%@", [NSThread currentThread]);
}];
NSOperationQueue *mainQueue = [NSOperationQueue mainQueue];
[mainQueue addOperation:a];

输出有多种情况

可以看出，虽然add在了主队列中，同一个operation中的不同任务（这里可以叫做execution）不一定是串行的。通过addExecutionBlock的execution有可能是在其他线程中执行，也可能是在主线程中执行，但是一定会有一个execution在主线程中执行。

2. mainQueue中的多个operation是怎么执行的？

NSLog(@"------------ab---------------");
NSBlockOperation *a = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    NSLog(@"a------%@", [NSThread currentThread]);
}];
NSBlockOperation *b = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    NSLog(@"b------%@", [NSThread currentThread]);
}];
[a addExecutionBlock:^{
    NSLog(@"a1------%@", [NSThread currentThread]);
}];
[a addExecutionBlock:^{
    NSLog(@"a2------%@", [NSThread currentThread]);
}];
[b addExecutionBlock:^{
    NSLog(@"b1------%@", [NSThread currentThread]);
}];
[b addExecutionBlock:^{
    NSLog(@"b2------%@", [NSThread currentThread]);
}];
NSOperationQueue *mainQueue = [NSOperationQueue mainQueue];
[mainQueue addOperation:a];
[mainQueue addOperation:b];

可以看出，主队列中add的不同operation是串行执行的，但是每个operation内部多个不同execution仍然是并行的。

所以通过前两个例子可以充分了解 maxConcurrentOperationCount = 1 时所谓的串行是指队列中多个operation之间是串行的，但每个operation之间不同的execution仍然是并行的。

由于其他队列都是并发的，情况比较容易理解，所以就不再单独讲其他队列的情况

3. 多个队列的执行情况

其实多个队列的执行情况也容易理解，多个队列之间都是不相干的（没有dependency的情况下），所以就是单纯的并发。

NSBlockOperation *a = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    NSLog(@"a------%@", [NSThread currentThread]);
}];
NSBlockOperation *b = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    NSLog(@"b------%@", [NSThread currentThread]);
}];
[a addExecutionBlock:^{
    NSLog(@"a1------%@", [NSThread currentThread]);
}];
[a addExecutionBlock:^{
    NSLog(@"a2------%@", [NSThread currentThread]);
}];
NSBlockOperation *c = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    NSLog(@"c------%@", [NSThread currentThread]);
}];
[b addExecutionBlock:^{
    NSLog(@"b1------%@", [NSThread currentThread]);
}];
[b addExecutionBlock:^{
    NSLog(@"b2------%@", [NSThread currentThread]);
}];
[c addExecutionBlock:^{
    NSLog(@"c1------%@", [NSThread currentThread]);
}];
[c addExecutionBlock:^{
    NSLog(@"c2------%@", [NSThread currentThread]);
}];
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
NSOperationQueue *mainQueue = [NSOperationQueue mainQueue];
[queue addOperation:c];
[queue addOperation:b];
[mainQueue addOperation:a];

可以看到，所有任务之间都是单纯的并发，不会存在不同类型队列之间的依赖关系（就是不会有一定先执行主队列，再执行其他队列的情况。但优先级可能会有不同，这个不确定，多次打log发现大部分情况第一个输出的还是主队列的一个任务）

阳光夜风