Swift多线程之Operation：按优先级加载图片
稀土 2018-01-23
乖乖的，俺又来了。上一个系列写传感器，特别庆幸自己在开篇的时候就立下了一个Flag，不然那个系列估计到现在就不知道被自己偏到什么地方去了。众所周知的iOS有好多传感器，配合各种传感器可以做出来各种好玩的东东。
宅胖也见过很多超牛的作品用传感器和动画相结合，那简直了。知识的海洋太大了，只能是惊鸿一瞥。
开了一个新系列，这个系列叫做多线程。在写之前还是稍稍做了一下功课，大概看了看一些前辈们的分享帖。于是果断的决定这个系列基本上就用Swift来写了，因为OC的已经很多很多了。如果有特别强烈要求的同学，打算重金打赏宅胖两块钱要求提供OC源代码的，我也会毫无底线的答应这个无理高瞻远瞩、英明神武的要求。
这张配图是个什么鬼❓对啊，多线程就是这样的啊，玩死玩死玩死你。╭(╯^╰)╮哼！
其实确实是因为Swift关于多线程的分享太少了，OC的倒是有很多。再说了，Swift和OC是好兄弟，好基友嘛~都差不多。
计划呢还是八篇。咳咳~对，就是八篇。上个系列也是计划八篇，最后还是无情的扔下了蓝牙，只剩下了传感器小兄弟。通过宅胖的善变说明了一个问题，需求嘛，写出来就是用来改的。谁说只有产品经理会改需求，程序员也会改好嘛！有本事咱们比比！
这个系列计划是按照下面的脚本进行的。以下目录随时修改仅供参考。
第一篇：Operation 基础
第二篇：Operation 实例
第三篇：GCD 基础
第四篇：GCD 实例
第五篇：NSThread & pthread 的介绍
第六篇：Runloop 基础
第七篇：Runloop 实战
第八篇：大综合例子
哔哔哔，三十分钟过去了。
好了，现在到了需求变更时间。第一篇、第二篇的内容进行合并，变更为：
第一篇：Operation 基本应用及优先级小案例
第二篇：Operation 依赖关系及综合小案例
好奇怪啊，别人都是最后才分享NSOperation，你怎么一上来就说Operation(=@__@=)？没错，就是一上来就搞这个。因为最简单，用起来最容易啊。一上来搞一堆理论知识，很快大家就都跑了，还怎么勾搭人啊。
然后宅胖又打开了在写iOS动画系列的时候准备好的多线程大纲，然后....然后.....又默默的合上了。居然是OC的，居然有些地方通篇都是理论。又没稿费，写那么多凑字数干啥~！@￥#%T$!@~
来吧，撸起袖子，全新开始Operation吧。
1. 进程和线程
1.1 进程
- 进程：正在运行的应用程序叫进程
- 进程之间都是独立的，运行在专用且受保护的内存空间中
- 两个进程之间无法通讯
通俗的理解，手机上同时开启了两个App。这两个App肯定是在不同的进程中的。所以这两个App之间是独立的，内存中的数据不能互相窜来窜去，两个App之间也没有办法进行通讯。
等等，你说啥？两个App之间没有办法进行通讯？嗯，我说的是正常情况下。当然还是有不正常情况啊，例如使用iOS提供的极少数的几种进程间通讯的工具。
1.2 线程
- 线程：进程想要执行任务，必须要有线程，每个进程至少有一条线程。
- 线程就是用来干活的。
- 程序一启动，就会启动进程。进程默认开启一条线程。
干活的线程？对啊，活太多，或者不想彼此互相等着浪费时间，当然可以找几个人同时干了。例如在项目上，产品经理需求都没有完全写完，也不妨碍先设计一个大概的数据框架啊。例如需求没有完全定下来，不妨碍UI童鞋提前设计啊，大不了再改嘛~ HOHO~怎么听上去都像是黑话。
1.3 多线程
单核CPU同一时间,CPU只能处理1个线程,只有1个线程在执行任务。
多线程的同时执行 : 其实是CPU在多条线程之间快速切换(调度任务)。
如果CPU调度线程的速度足够快,就造成了多线程同时执行的假象
如果线程非常多,CPU会在多条线程之间不断的调度任务,结果就是消耗了大量的CPU资源,效率下降：
- 每个线程调度的频率会降低
- 线程的执行效率会下降
iPhone手机是几核的？A7 : iPhone 5S , 双核A8: iPhone 6、iPhone 6 Plus，双核A9：iPhone 6S、iPhone 6S Plus，双核A10：iPhone 7、iPhone 7 Plus，2+2核
请问，iPhone X是几核的？
1.4 iOS中的多线程
刚才说了，iOS App一旦运行，默认就会开启一条线程。这条线程，我们通常称作为“主线程”
主线程的作用：
- 刷新UI
- 处理UI事件，例如点击、滚动、拖拽。
如果主线程的操作太多、太耗时，就会造成App卡顿现象严重。所以，通常我们都会把耗时的操作放在子线程中进行，获取到结果之后，回到主线程去刷新UI。
2. Operation
来来来，我们就快进到了这里。这个是苹果推荐使用的一种多线程技术，好处是不用关心线程及线程的生命周期。
看完这个导图，是不是确实觉得Operation简单？属性、方法没有那么多。
我们来看看基础使用：
// 最基本的使用Operation
private func basicOperation() {
// 第一步：创建Operation
let op = Operation.init()
// 第二步：把要执行的代码放入operation中
op.completionBlock = {
print(#function,#line,Thread.current)
}
// 第三步：创建OperationQueue
let opQueue = OperationQueue.init()
// 第四步：把Operation加入到线程中
opQueue.addOperation(op)
}使用BlockOperation创建operatoin，并直接运行。咱们看看会在哪条线程执行。
//创建一个简单的BlockOperation
private func CreatBasicBlockOperation() {
//使用BlockOperation创建operation
let operation = BlockOperation.init {
//打印，看看在哪个线程中
print(#function,#line,Thread.current)
}
//直接运行operation，看看运行在哪个线程中
operation.start()
}我们来打印一下看看运行的结果：
看到了咩？这就是我们说，创建完Operation如果直接运行，就会在当前线程执行。也就是说，如果实在主线程创建并且start的，那就会在主线程执行；如果是在子线程创建并且start的，那就会在子线程执行。
3. Basic Demo
在这个例子里面，需求如下：
1，在子线程加载每个图片的数据
2，图片数据下载完毕之后，显示出来
3，开始请求数据的时候，让指示符开始转动
4，所有图片下载完毕后，指示符停止转动
3.1 线程最大任务数
在OperationQueue中，maxConcurrentOperationCount 这个属性是限制同时执行的任务数.比如,最大并发数设置成3,队列就会保证只同时执行3个任务.从而间接的控制了线程的数量。
线程可以复用，而且在线程回收的间隙可以及时的准备线程保证并发性。注意：队列最大并发数不是线程数!!! 再纠结这个问题，打屁屁！
3.2 Swift中的do catch
这是什么鬼？嗯，这个是Swift和OC不一样的地方。Swift中出现了可选值这么一个东西，这个不是这次的重点。
Swift 里有四种方法来处理错误：
- 把错误从函数传递到调用函数的代码里
- 使用一个 do-catch 语句来处理错误
- 把错误当做一个可选值来处理
- 断言这个错误不会发生
因为Demo里面用到了do catch，那咱们就只说do catch.在Swift的标准try中，是要配合do catch的。
下面是do-catch语句的一般格式，如果do分句内的代码抛出了一个错误，它就被catch分句捕获，并判断由哪个分句来处理此错误。
do {
try expression
statements
} catch pattern 1 {
statements
} catch pattern 2 where condition {
statements
}3.3 优先级
细心地大大们一定发现了，在思维导图里面出现了两个优先级。一个是属于Operation 的，一个是属于OperationQueue的。那咱们分看看看这两个都是啥。
3.3.1 Operation中的优先级
Operation里面的这个叫做qualityOfService
public enum QualityOfService : Int {
case userInteractive
case userInitiated
case utility
case background
case `default`
}- userInteractive:最高优先级，用于用户交互事件
- userInitiated :次高优先级，用于用户需要马上执行的事件
- utility:普通优先级，用于普通任务
- background:最低优先级，用于不重要的任务
default:默认优先级，主线程和没有设置优先级的线程都默认为这个优先级
3.3.2 operationQueue 里面的优先级
operationQueue中表示优先级的属性是queuePriority，表示操作在队列中的优先级。
public enum QueuePriority : Int {
case veryLow
case low
case normal
case high
case veryHigh
}这些优先级都是相对的，并不是是说必须要执行完最高的才执行次重要的。这里面并没有一个特别严格顺序。只是在分配资源上有倾向性。如果队列需要有严格的执行顺序，还是要添加依赖关系的，这个是我们下一篇文章要分享的内容。
4. 案例实现
Operation 基本应用及优先级小案例。实现后效果如下：
还是老样子，只说最重点的。小细节地方，大家有兴趣可以去看源代码。
这个Demo里面，用了两种方法创建Operation。
在startBasicDemo，使用的是闭包创建Operation的方式。在startPriorityDemo里面使用的是自定义的构造方法创建的Operation，然后把任务数组加入到线程中。
基本应用：
fileprivate func startBasicDemo() {
operationQueue.maxConcurrentOperationCount = 3
activityIndicator.startAnimating()
// 使用数组给图片赋值
// use Array set image
for imageView in imageViews! {
operationQueue.addOperation {
if let url = URL(string: "https://placebeard.it/355/140") {
do {
let image = UIImage(data:try Data(contentsOf: url))
DispatchQueue.main.async {
imageView.image = image
}
} catch {
print(error)
}
}
}
}
// global queue
DispatchQueue.global().async {
[weak self] in
// 等待所有操作都完成了,回到主线程停止刷新器。
// wait Until All Operations are finished, then stop animation of activity indicator
self?.operationQueue.waitUntilAllOperationsAreFinished()
DispatchQueue.main.async {
self?.activityIndicator.stopAnimating()
}
}
}设置了优先级的Demo：
fileprivate func startPriorityDemo() {
operationQueue.maxConcurrentOperationCount = 2
activityIndicator.startAnimating()
var operations = [Operation]()
for (index, imageView) in (imageViews?.enumerated())! {
if let url = URL(string: "https://placebeard.it/355/140") {
// 使用构造方法创建operation
let operation = convenienceOperation(setImageView: imageView, withURL: url)
//根据索引设置优先级
switch index {
case 0:
operation.queuePriority = .veryHigh
case 1:
operation.queuePriority = .high
case 2:
operation.queuePriority = .normal
case 3:
operation.queuePriority = .low
default:
operation.queuePriority = .veryLow
}
operations.append(operation)
}
}
// 把任务数组加入到线程中
DispatchQueue.global().async {
[weak self] in
self?.operationQueue.addOperations(operations, waitUntilFinished: true)
DispatchQueue.main.async {
self?.activityIndicator.stopAnimating()
}
}
}最后给一下源代码的下载地址：终于把源代码放在了gitHub上。有钱的大爷就点击下方打赏点卖笑钱，有力气的就在github上给个星星✨。gitHub么么哒~(～o￣3￣)～ 爱你们~
