小时光上传队列分享——NSOperation的使用
上传队列分享——NSOperation的使用
1. 需求分析
发一条记录的流程（并且可以同时发多条记录）
其他产品/技术需求（影响到设计所以也加在这）
- 并发要求——图片肯定要支持并发上传、记录串行上传（并行也可以，但是图片已经支持并发了，所以没意义，除非每条记录都是一张照片）。
- 任务可取消——用户可以暂停、继续、删除一条任务（影响技术选型）。
- 支持杀死app后，启动app继续任务。
2. 设计（上传队列）
不管你在何处工作，构建些什么，用何种编程语言，在软件开发上，一直伴随你的那个不变真理是什么？—— 《Head First 设计模式》
A. 年轻时的想法（针对实现设计）
维护两种队列，暂且称为一级队列和二级队列。数据模型的设计和看到的界面（业务）是对应的，思路比较自然。现在我称之为针对实现设计。优缺点我们后面陈述。
B. 稍后来的想法（面向抽象设计/分层）
主要分为两层：
- 上传层（只负责上传图片，有上传单张图片的任务扔过来就好）
- 日记队列层（面向业务）
两者最主要的区别：
计A每一处设计都是面向业务的，没有抽象；设计B中抽象层是把“上传图片功能”抽象了出来，可以设计的完全不知道业务（什么叫不知道业务？）
B的设计有什么优点？
- 易扩充——由于是抽象出来的通用模块，App中其他的上传图片业务（比如更改头像、支持H5上传一张图片）都可以不改代码直接使用，甚至换成别的App也可以直接拿过来使用。
- 易维护——假如上传图片不使用七牛了，换成了腾讯云，只需要更改上传层的代码就好了，不然的话，可能会改很多地方。
上传层其实还可以抽象出很多层
3. 技术实现
Why NSOperation?
最关键是实现上传队列，第一反应肯定是考虑GCD或者NSOperation。这里说下最终选择NSOperation的原因：
- NSOperation天然的OOP，我们只需要将单个上传的逻辑封装在一个NSOperation即可，而使用GCD，需要额外很多代码来封装。
- 需要支持cancel一个任务，所以选择NSOperation会方便些。
NSOperation类介绍
对于NSOperation，需要了解以下几件事：
- NSOperation为抽象类，我们直接使用NSOperation，一般都是自定义NSOperation的子类，或者使用系统提供的两个子类，NSInvocationOperation和NSBlockOperation。（后两个其实都不怎么常用，自己查资料了解）。
- 两种执行NSOperation的方式：扔到NSOperation Queue里或者调用“start”方法手动触发。
- Dependencies，使用NSOperation可以方便的设置任务之间的依赖关系（面试总爱问，咱们没有用，其实有个场景想一下觉得很合适？）
- 如果手动调用start执行一个任务，那么默认任务将会在调用start的线程，同步执行。（isAsynchronous属性）
- When you add an operation to an operation queue, the queue ignores the value of the asynchronous property and always calls the start method from a separate thread.
自定义NSOperation子类（今天讲的重点）
1. 使用好处
- 天然分离代码到一个类中，不容易造成代码臃肿
- 对于子线程里做异步任务，能够比较灵活的处理（每个NSOperation里执行的依然是一个异步任务、token、七牛上传），换句话讲，能够自己来控制每个NSOperation的状态。
2. 典型做法
先回忆一下，咱们要干什么 —— 用一个队列维护一个或者多个任务，每个任务就是上传一个图片到七牛
先来解决“每个任务就是上传一个图片到七牛”这件事，会想到3点要面临的挑战：
- 上传这个耗时的任务，放哪，怎么处理。
- 怎么得知任务已经完成。
- 如果中途取消了怎么处理。
下面通过代码来看下使用NSOperation自定义类，怎么处理这三个问题，代码来自Apple官方文档《Concurrency Programming Guide》，可以对照着看下咱们的代码。
@interface MyOperation : NSOperation {
BOOL executing;
BOOL finished;
}
- (void)completeOperation;
@end
@implementation MyOperation
- (id)init {
self = [super init];
if (self) {
executing = NO;
finished = NO;
}
return self;
}
- (BOOL)isConcurrent { // ------------2
return YES;
}
- (BOOL)isExecuting { // ------------2
return executing;
}
- (BOOL)isFinished { // ------------2
return finished;
}
- (void)start { // ------------1
// Always check for cancellation before launching the task.
if ([self isCancelled]) // ------------3
{
// Must move the operation to the finished state if it is canceled.
[self willChangeValueForKey:@"isFinished"];
finished = YES;
[self didChangeValueForKey:@"isFinished"];
return;
}
// If the operation is not canceled, begin executing the task.
[self willChangeValueForKey:@"isExecuting"];
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(main) toTarget:self withObject:nil];
executing = YES;
[self didChangeValueForKey:@"isExecuting"];
}
- (void)main { // ------------1
@try {
// Do the main work of the operation here.
[self completeOperation];
}
@catch(...) {
// Do not rethrow exceptions.
}
}
- (void)completeOperation {
[self willChangeValueForKey:@"isFinished"]; // ------------4
[self willChangeValueForKey:@"isExecuting"];
executing = NO;
finished = YES;
[self didChangeValueForKey:@"isExecuting"];
[self didChangeValueForKey:@"isFinished"];
}
@end
代码解读
- 前面已经说过NSOperation是抽象类了，所以子类肯定要实现它的抽象方法，一般需要实现start、main方法。start方法里一般，更改状态，main用来执行主要任务（上传图片放这里！！）
- 覆写几个状态的getter方法。指定用来记录状态的变量，比如executing、finished，所以系统可以根据NSOperation的状态，进行相应的处理。
- 阶段性检查任务是否被cancel，被cancel之后要把executing、finished改为对应的状态值。（这一步很重要）。
- 手动触发KVO，告诉系统任务的状态发生了改变。然后系统调用getter方法时，发现isFinished状态变成了YES，则认为这个任务完成，移除NSOperation Queue。
剩余一些细节
-
上传七牛之前，需要先通过咱们自己API获取token。如果不能自己灵活控制NSOperation的状态，很多步骤都要做出成同步的（自定义NSOperation给我们更大的灵活性，无论这个任务有多复杂，是同步还是异步，都可以控制它状态的变化）
-
我们知道，每个Operation的main方法，肯定是会并发运行的，而token的获取其实只要获取一次，就好了，所以，我们使用了信号量dispatch_semaphore来确保只之执行一次token的请求。
-
然后，每张图片上传之前，会使用系统方法，做一次人脸识别、写入一次Exif信息，这两部都是非常占用内存的。如果并发执行，很有可能让内容冲到一定高度而Out Of Memory，为了避免这个问题，一个是人脸识别只使用一张小图进行识别（不超过640*640），并且对于这两个过程，加锁。(关于iOS里几种锁的用法和优缺点，建议了解一下，面试特别爱问)
3. 将任务放到Queue中
现在我们已经知道一个任务如何实现了，只需要将NSOperation扔到NSOperation Queue中，就会自动执行了。并发数可以使用NSOperation Queue的maxConcurrentOperationCount来控制并发数。
考虑一个问题：什么时候往Queue里添加NSOperation？（一次性全加入？还是？）
4. 多线程其他知识
异步任务的同步处理几种方法
- NSOperation自定义子类
- 使用GCD group的时候，可以对其中异步任务使用dispatch_group_enter和dispatch_group_leave
- GCD信号量——dispatch_semaphore ['seməfɔ:]
手动触发KVO
- (void)setHTTPShouldHandleCookies:(BOOL)HTTPShouldHandleCookies {
[self willChangeValueForKey:NSStringFromSelector(@selector(HTTPShouldHandleCookies))];
_HTTPShouldHandleCookies = HTTPShouldHandleCookies;
[self didChangeValueForKey:NSStringFromSelector(@selector(HTTPShouldHandleCookies))];
}
+ (BOOL)automaticallyNotifiesObserversForKey:(NSString *)key {
if ([AFHTTPRequestSerializerObservedKeyPaths() containsObject:key]) {
return NO;
}
return [super automaticallyNotifiesObserversForKey:key];
}
5. 推荐工具
- SpaceLauncher
- Magnet
- MWeb（强烈推荐，几大功能：预览主题、一键把网页变成Markdown、导出、侧边栏）
- 小技巧——写markdown的时候，怎么方便的对齐代码
