NSOperation、NSOperationQueue
是蘋果提供給我們的一套多執行緒解決方案。
是基於 GCD 更高一層的封裝，完全面向物件。但是比 GCD 更簡單易用、程式碼可讀性也更高。

NSOperation 實現多執行緒的使用步驟分為三步：

1. 建立操作：先將需要執行的操作封裝到一個 NSOperation 物件中。
2. 建立佇列：建立 NSOperationQueue 物件。
3. 將操作加入到佇列中：將 NSOperation 物件新增到 NSOperationQueue 物件中。

之後呢，
系統就會自動將 NSOperationQueue 中的 NSOperation 取出來，在新執行緒中執行操作。

NSOperation 是個抽象類，不能用來封裝操作。
我們只有使用它的子類來封裝操作。我們有三種方式來封裝操作。

1. 使用子類 NSInvocationOperation
2. 使用子類 NSBlockOperation
3. 自定義繼承自 NSOperation 的子類，通過實現內部相應的方法來封裝操作。

在不使用 NSOperationQueue，單獨使用 NSOperation 的情況下系統同步執行操作，下面我們學習以下操作的三種建立方式。

    // 1.建立 NSBlockOperation 物件
    NSBlockOperation *op = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]); // 列印當前執行緒
        }
    }];

    // 2.呼叫 start 方法開始執行操作
    [op start];
複製程式碼

但是，NSBlockOperation 還提供了一個方法 addExecutionBlock:，通過 addExecutionBlock: 就可以為 NSBlockOperation 新增額外的操作。這些操作（包括 blockOperationWithBlock 中的操作）可以在不同的執行緒中同時（併發）執行。只有當所有相關的操作已經完成執行時，才視為完成。

如果新增的操作多的話，blockOperationWithBlock: 中的操作也可能會在其他執行緒（非當前執行緒）中執行，這是由系統決定的，並不是說新增到 blockOperationWithBlock: 中的操作一定會在當前執行緒中執行。（可以使用 addExecutionBlock: 多新增幾個操作試試）。

/**
 * 使用 addOperationWithBlock: 將操作加入到操作佇列中
 */

- (void)addOperationWithBlockToQueue {
    // 1.建立佇列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];

    // 2.使用 addOperationWithBlock: 新增操作到佇列中
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]); // 列印當前執行緒
        }
    }];
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"2---%@", [NSThread currentThread]); // 列印當前執行緒
        }
    }];
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"3---%@", [NSThread currentThread]); // 列印當前執行緒
        }
    }];
}
複製程式碼

• 可以看出：當最大併發運算元為1時，操作是按順序序列執行的，並且一個操作完成之後，下一個操作才開始執行。
  
  當最大操作併發數為2時，操作是併發執行的，可以同時執行兩個操作。而開啟執行緒數量是由系統決定的，不需要我們來管理。

這樣看來，是不是比 GCD 還要簡單了許多？

• - (void)addDependency:(NSOperation *)op; 新增依賴，使當前操作依賴於操作 op 的完成。
• - (void)removeDependency:(NSOperation *)op; 移除依賴，取消當前操作對操作 op 的依賴。
• @property (readonly, copy) NSArray<NSOperation *> *dependencies; 在當前操作開始執行之前完成執行的所有操作物件陣列。

queuePriority（優先順序）屬性，queuePriority屬性適用於同一操作佇列中的操作，不適用於不同操作佇列中的操作。

預設情況下，所有新建立的操作物件優先順序都是NSOperationQueuePriorityNormal。

但是我們可以通過setQueuePriority:方法來改變當前操作在同一佇列中的執行優先順序。

// 優先順序的取值
typedef NS_ENUM(NSInteger, NSOperationQueuePriority) {
    NSOperationQueuePriorityVeryLow = -8L,
    NSOperationQueuePriorityLow = -4L,
    NSOperationQueuePriorityNormal = 0,
    NSOperationQueuePriorityHigh = 4,
    NSOperationQueuePriorityVeryHigh = 8
};
複製程式碼

/**
 * 執行緒間通訊
 */
- (void)communication {

    // 1.建立佇列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

    // 2.新增操作
    [queue addOperationWithBlock:^{
        // 非同步進行耗時操作
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]); // 列印當前執行緒
        }
        // 回到主執行緒
        [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
            // 進行一些 UI 重新整理等操作
            for (int i = 0; i < 2; i++) {
                [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時操作
                NSLog(@"2---%@", [NSThread currentThread]); // 列印當前執行緒
            }
        }];
    }];
}複製程式碼

• 執行緒安全：如果你的程式碼所在的程序中有多個執行緒在同時執行，而這些執行緒可能會同時執行這段程式碼。
  如果每次執行結果和單執行緒執行的結果是一樣的，而且其他的變數的值也和預期的是一樣的，就是執行緒安全的。
   若每個執行緒中對全域性變數、靜態變數只有讀操作，而無寫操作，一般來說，這個全域性變數是執行緒安全的；
  若有多個執行緒同時執行寫操作（更改變數），一般都需要考慮執行緒同步，否則的話就可能影響執行緒安全。
• 執行緒同步：可理解為執行緒 A 和 執行緒 B 一塊配合，A 執行到一定程度時要依靠執行緒 B 的某個結果，於是停下來，示意 B 執行；B 依言執行，再將結果給 A；A 再繼續操作。

/**
 * 非執行緒安全：不使用 NSLock
 * 初始化火車票數量、賣票視窗(非執行緒安全)、並開始賣票
 */
- (void)initTicketStatusNotSave {
    NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]); // 列印當前執行緒

    self.ticketSurplusCount = 50;

    // 1.建立 queue1,queue1 代表北京火車票售賣視窗
    NSOperationQueue *queue1 = [[NSOperationQueue alloc] init];
    queue1.maxConcurrentOperationCount = 1;

    // 2.建立 queue2,queue2 代表上海火車票售賣視窗
    NSOperationQueue *queue2 = [[NSOperationQueue alloc] init];
    queue2.maxConcurrentOperationCount = 1;

    // 3.建立賣票操作 op1
    __weak typeof(self) weakSelf = self;
    NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        [weakSelf saleTicketNotSafe];
    }];

    // 4.建立賣票操作 op2
    NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        [weakSelf saleTicketNotSafe];
    }];

    // 5.新增操作，開始賣票
    [queue1 addOperation:op1];
    [queue2 addOperation:op2];
}

/**
 * 售賣火車票(非執行緒安全)
 */
- (void)saleTicketNotSafe {
    while (1) {

        if (self.ticketSurplusCount > 0) {
            //如果還有票，繼續售賣
            self.ticketSurplusCount--;
            NSLog(@"%@", [NSString stringWithFormat:@"剩餘票數:%d 視窗:%@", self.ticketSurplusCount, [NSThread currentThread]]);
            [NSThread sleepForTimeInterval:0.2];
        } else {
            NSLog(@"所有火車票均已售完");
            break;
        }
    }
} 複製程式碼

執行緒安全解決方案：可以給執行緒加鎖，
在一個執行緒執行該操作的時候，不允許其他執行緒進行操作。

iOS 實現執行緒加鎖有很多種方式。
@synchronized、 NSLock、NSRecursiveLock、NSCondition、NSConditionLock、pthread_mutex、dispatch_semaphore、OSSpinLock、atomic(property) set/ge等等各種方式。
這裡我們使用 NSLock 物件來解決執行緒同步問題。
NSLock 物件可以通過進入鎖時呼叫 lock 方法，解鎖時呼叫 unlock 方法來保證執行緒安全。

10.1 NSOperation 常用屬性和方法

1. 取消操作方法
   • - (void)cancel; 可取消操作，實質是標記 isCancelled 狀態。
2. 判斷操作狀態方法
   • - (BOOL)isFinished; 判斷操作是否已經結束。
   • - (BOOL)isCancelled; 判斷操作是否已經標記為取消。
   • - (BOOL)isExecuting; 判斷操作是否正在在執行。
   • - (BOOL)isReady; 判斷操作是否處於準備就緒狀態，這個值和操作的依賴關係相關。
3. 操作同步
   • - (void)waitUntilFinished; 阻塞當前執行緒，直到該操作結束。可用於執行緒執行順序的同步。
   • - (void)setCompletionBlock:(void (^)(void))block; completionBlock 會在當前操作執行完畢時執行 completionBlock。
   • - (void)addDependency:(NSOperation *)op; 新增依賴，使當前操作依賴於操作 op 的完成。
   • - (void)removeDependency:(NSOperation *)op; 移除依賴，取消當前操作對操作 op 的依賴。
   • @property (readonly, copy) NSArray<NSOperation *> *dependencies; 在當前操作開始執行之前完成執行的所有操作物件陣列。

10.2 NSOperationQueue 常用屬性和方法

1. 取消/暫停/恢復操作
   • - (void)cancelAllOperations; 可以取消佇列的所有操作。
   • - (BOOL)isSuspended; 判斷佇列是否處於暫停狀態。 YES 為暫停狀態，NO 為恢復狀態。
   • - (void)setSuspended:(BOOL)b; 可設定操作的暫停和恢復，YES 代表暫停佇列，NO 代表恢復佇列。
2. 操作同步
   • - (void)waitUntilAllOperationsAreFinished; 阻塞當前執行緒，直到佇列中的操作全部執行完畢。
3. 新增/獲取操作
   • - (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block; 向佇列中新增一個 NSBlockOperation 型別操作物件。
   • - (void)addOperations:(NSArray *)ops waitUntilFinished:(BOOL)wait; 向佇列中新增運算元組，wait 標誌是否阻塞當前執行緒直到所有操作結束
   • - (NSArray *)operations; 當前在佇列中的運算元組（某個操作執行結束後會自動從這個陣列清除）。
   • - (NSUInteger)operationCount; 當前佇列中的運算元。
4. 獲取佇列
   • + (id)currentQueue; 獲取當前佇列，如果當前執行緒不是在 NSOperationQueue 上執行則返回 nil。
   • + (id)mainQueue; 獲取主佇列。

注意：

1. 這裡的暫停和取消（包括操作的取消和佇列的取消）並不代表可以將當前的操作立即取消，而是噹噹前的操作執行完畢之後不再執行新的操作。
2. 暫停和取消的區別就在於：暫停操作之後還可以恢復操作，繼續向下執行；而取消操作之後，所有的操作就清空了，無法再接著執行剩下的操作。