Chọn cái nào NSOpertion và GCD trong IOS

Xin chào mọi nguời dạo gần đây mình nhận được góp ý của một anh leader team mobile góp ý về bài viết của mình chia sẻ, cảm ơn anh rất nhiều, sau lần góp ý đó mình mới nhận ra được mình đang thiếu sót nhiều chỗ, trong những bài viết tới mình sẽ cố gắng cải thiện để đem đến cho bạn đọc bài viết với nội dung đầy đủ và chất lượng nhất

Giới thiệu

Nhắc đến các ứng dụng IOS nhiều người sẽ nghĩ đến độ mượt mà của nó. Là 1 IOS dev chuyên nghiệp ngoài việc tránh code leak memory làm thế nào để tối ưu hoá bộ nhớ của hệ thống
Concurrency((xử lý đồng thời) là một khái niệm xử lý nhiều thứ xảy ra cùng một lúc. Cùng với sự phát triển của chip xử lý đa lõi và sự thật là số lõi của mỗi bộ xử lý sẽ ngày càng tăng lên, các nhà phát triển phải tận dụng lợi thế của chúng. Mặc dù các hệ điều hành có thể chạy nhiều tác vụ song song, nhưng hầu hết chúng là chương trình chạy ngầm, và thực hiện các tác vụ yêu cầu ít thời gian liên tục, nên nếu một ứng dụng có rất nhiều tác vụ việc quản lý tốt tài nguyên của hệ thống sẽ giúp hệ thống chạy mượt hơn đỡ giật lag hơn

Việc sử dụng concurrency trong lập trình iOS là không hề khó, bởi vì Apple đã cung cấp cho lập trình viên các API để chúng ta dễ dàng thao tác sử dụng. Trong bài viết này, tôi xin giới thiệu về Grand Central Dispatch và NSOperation, 2 API thông dụng nhất giúp chúng ta quản lý concurrency một cách đơn giản và dễ dàng. tại sao lại sinh ra 2 thằng để làm gì trong bài viết hôm nay chúng ta cùng khám phá nhé

II Sự khác biệt của NSOperation

GCD viết tắt của Grand Central Dispatch là một api nó ở mức độ thấp nhất được dựa vào nền tảng của C tương tác trực tiếp với Unix các que thực hiện theo cơ chế FIFO chi tiết GCD

NSOperation là một class của ObjectiveC nó được xây dựng tầng bên trên của GCD NSOperation nó không giống như GCDnó không theo cơ chế theo thứ tự FIFO đây là một số điểm khác biệt

  1. Không theo FIFO: trong operation queues, bạn có thể set độ ưu tiên thực hiện cho operations, và bạn có thể thêm dependencies giữa các operations nó có nghĩa là bạn có thể xác định một số operations sẽ chỉ được thực hiện sau khi hoàn thành operations khác. Đấy là lý do mà nó không theo cơ chế FIFO

  2. Operation queue chỉ xử lý theo kiểu concurrent queue mà không xử lý theo kiểu serial queue của GCD. Để xử lý theo kiểu serial queue, chúng ta tạo các ràng buộc cho các operation.

  3. Operation queue là kiểu hướng đối tượng, mỗi operation queue là một instance của lớp NSOperationQueue, và mỗi task là một instance của lớp NSOperation. NSOperation cần được phân bổ trước khi chúng có thể được sử dụng và huỷ bỏ khi không cần dùng nữa. Mặc dù đây là một quá trình được tối ưu hoá cao, nhưng nó vẫn chậm GCD

    III Lợi ích của NSOperation

    Ngoài việc NSOperation được xây dựng trên tầng GCD, ngoài ra nó còn được cung cấp những tính năng mà mà GCD không có. Có một vài lợi ích làm NSOperation là sự lựa chọn tuyệt vời hơn so với GCD

    Life cycle NSOperation

    vòng đời của của NSOperation gồm có các trạng thái sau pending-ready-executing-finish

Bạn có thể huỷ bất kỳ 1 operation cụ thể nào hoặc tất cả các operations cho bất kỳ hàng đợi nào. Operation có thể bị huỷ bỏ trước khi thêm vào queue. Việc huỷ bỏ có thể được thực hiện bằng cách gọi phương thức cancel() trong NSOperation class. Khi bạn cancel bất cứ 1 operation nào sẽ có ba tình huống sẽ xảy ra một trong số chúng

  • Operation đã kết thúc. Trong trường hợp này phương thức cancel không có tác dụng gì
  • Operation đang được thực hiện. Trong trường hợp này hệ thống sẽ không buộc operation ngừng lại nhưng thay vào đó thuộc tính bị huỷ sẽ được set thành true
  • Operation ở trong hàng đợi chờ được thực thi. Trong trường hợp này operation sẽ không được thực hiện

Dependencies

Trong NSOpertion hộ trợ dependencies không giới hạn số que thực hiện. Có thể thực thi các task theo một trình tự nhất định như (serial ) mà không cần phải xác định các que như GCD.Trong GCD, nếu muốn task chạy tuần tự, chúng ta phải gán task vào serial queue, và gán vào concurrent queue nếu muốn chạy đồng thời. Đối với GCD, chúng ta có thể tạo sự phụ thuộc bằng cách gán task vào serial queue, nhưng sử dụng operation queue ưu việt hơn hẳn dùng GCD.


var queue = OperationQueue()
let operation1 = BlockOperation {
  let urlString = URL(string: self.imageUrl[0])
  guard  let data = try? Data(contentsOf: urlString!) else {return}
  
  OperationQueue.main.addOperation {
    self.imageView1.image = UIImage(data: data)
  }
  
}

operation1.completionBlock = {
  print("Operation 1 completed")
}

let operation2 = BlockOperation {
  let urlString = URL(string: self.imageUrl[0])
  guard  let data = try? Data(contentsOf: urlString!) else {return}
  
  OperationQueue.main.addOperation {
    self.imageView2.image = UIImage(data: data)
  }
  
}

operation2.completionBlock = {
  print("Operation 2 completed")

}

operation2.addDependency(operation1)

queue.addOperations([operation1,operation2], waitUntilFinished: true)

Observable

NSOperation and NSoperation que classes có một số thuộc tính có thể observed sử dụng KVO (Key Value Observing) Đây là một lợi ích quan trọng khác nếu bạn muốn theo dõi trạng thái của một hàng đợi hoạt động hoặc hoạt động

Pause Cancel Resume

Một trong những điểm lợi hại của NSOperation có thể tạm dừng, huỷ, tiếp tục khi bạn sử dụng GCD bạn không kiểm soát sâu được các task thực thi NSOperation có thể kiểm soát được vòng đời của operation

Thay đổi độ ưu tiên

Cũng giống GCD các concurrent queue với độ ưu tiên khác nhau, do đó chúng ta phải xác định độ ưu tiên của task trước rồi gán vào queue tương ứng. Đối với operation queue, chúng ta có thể thay đổi độ ưu tiên cho các task một cách dễ dàng sau khi gán task vào operation queue. Điều này là không thể đối với GCD.

Độ ưu tiên của operation được định nghĩa qua enum:

  public enum NSOperationQueuePriority : Int {
      case VeryLow
      case Low
      case Normal
      case High
      case VeryHigh
  }

Trong đó, VeryHigh có độ ưu tiên cao nhất và thấp nhất là VeryLow

Control

NSOperation cũng có được nhiều lợi ích khác, ví dụ như bạn có thể thêm số queue mà bạn muốn hoạt động song song

  maxConcurrentOperationCount = 1

Là số operation que có thể hoạt động song song. Nếu không để số que cụ thể mà sử dụng mặc định, thì nó sẽ theo tài nguyên mà hệ thống cho phép, lúc đó có thể thực hiện nhiều task cùng một lúc

Vậy nên dùng thằng nào

Theo như Apple khuyên thì chúng ta nên dùng thằng nào có mức độ cao nhất đó chính là NSOperation thay vì GCD trừ khi bạn cần làm gì đó mà NSOperation không hỗ trợ Một operation có thể có dependencies vào một operartion khác nó là một tính năng hữu ích mà GCD không có nếu bạn cần thực thi một vài task theo một thứ tự cụ thể thì operation là một giải pháp tốt

GCD Thì thường dùng cho nhưng tác vụ đơn giản, điểm lợi thế của GCD được dựa trên ngôn ngữ C nên nhanh hơn so với NSOperation

Kết luận

Trong bài viết này chúng ta vừa khám phá sự khác biệt hai api là GCD và NSOperation rõ ràng rằng có thể kết hợp cả 2 công nghệ là sự lựa chọn trong hầu hết các dự án, và tuỳ theo mục đích sử dụng của bạn. Bài viết này không thiếu sót mong mọi người góp ý giúp mình để lại bình luận phía giới bài việt hoặc mail trực tiếp cho mình phamtrungkiendev@gmail.com

Tham khảo nguồn

Apple

appcoda

techtalk

Concurrency Programming Guide WDC 2015

Written on February 23, 2020