创建一个支持异步操作的operation

NSOperationQueue时iOS中常用的任务调度机制。在创建一个复杂任务的时候，我们通常都需要编写NSOperation的子类。在大部分情况下，重写main方法就可以满足要求。main方法执行完毕后，系统就会认为这个operation完成了。

有时候情况并没有这么简单。我们需要在operation中调用异步的API，这个API会通过一个block或者代理通知我们结果。这时只靠覆盖main方法就显得力不从心了。因为异步API尚未执行完毕，main方法并不会等待任务执行完毕，而是立即返回，系统就认为operation已经完成了。

怎么解决这个问题呢？我想到AFNetworking中有同样的案例，于是参考了其中的实现，设计了一个基于异步任务的operation。

我们需要覆盖start方法。这个方法的作用有点类似于main方法，在这里完成具体的任务。那么系统怎么知道我们的任务开始执行，或者完成了呢？系统会通过KVO的形式，监听operation的一些属性。我们可以重新实现这些属性，这样系统就可以监听operation执行的状态。

我们需要重新实现这些属性：

@property (readonly, getter=isReady) BOOL ready;
@property (readonly, getter=isExecuting) BOOL executing;
@property (readonly, getter=isFinished) BOOL finished;

它们都是只读属性。我们可以简单的重写它们，返回我们想要的值。但是，如何通知KVO系统它们的值发生了变化呢？

NSObject的这一对方法能够帮助我们，可以利用它们手动通知系统某个属性发生了变化。

- (void)willChangeValueForKey:(NSString *)key;
- (void)didChangeValueForKey:(NSString *)key;

下面就是完整的代码。这里只用了一个NSTimer模拟一个异步的任务。在state变化时，我们需要通知KVO系统operation的状态发生了变化。这一步很重要，我刚开始忽略了手动通知KVO，导致任务永远无法完成（即使start中的任务全部执行完毕）。

typedef NS_ENUM(NSInteger, MyOperationState) {
    MyOperationStateReady,
    MyOperationStateExecuting,
    MyOperationStateFinished
};

@interface MyOperation : NSOperation

@property (nonatomic, strong) NSTimer *exeTimer;
@property (nonatomic, assign) MyOperationState state; // 用来记录operation的状态
@property (nonatomic, strong) NSLock *lock; // 加锁保证线程安全

@end

@implementation MyOperation

- (instancetype)init
{
    self = [super init];
    if (self) {
        self.lock = [NSLock new];
        [self willChangeValueForKey:@"isReady"];
        self.state = MyOperationStateReady;
        [self willChangeValueForKey:@"isReady"];
    }
    return self;
}

- (void)start
{
    [self.lock lock];
    if (!self.finished && self.state == MyOperationStateReady) {
        // 触发isExecuting属性的KVO观察者，这样系统就知道这个operation已经开始执行了
        [self willChangeValueForKey:@"isExecuting"]; self.state = MyOperationStateExecuting; [self didChangeValueForKey:@"isExecuting"]; 

        // 这里用一个timer模拟一个耗时的任务
        self.exeTimer = [NSTimer timerWithTimeInterval: target:self selector:@selector(finish) userInfo:nil repeats:NO];
        [[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:self.exeTimer forMode:NSRunLoopCommonModes];
    }
    [self.lock unlock];
}

- (void)cancel
{
    [self.lock lock];
    if (!self.isFinished && !self.cancelled) {
        [super cancel];
        [self.exeTimer invalidate];
    }
    [self.lock unlock];
}

- (BOOL)isReady
{
    return self.state == MyOperationStateReady;
}

- (BOOL)isExecuting
{
    return self.state == MyOperationStateExecuting;
}

- (BOOL)isFinished
{
    return self.state == MyOperationStateFinished;
}

- (BOOL)isAsynchronous
{
    return YES;
}

- (BOOL)isConcurrent
{
    return YES;
}

- (void)finish
{
    [self.lock lock];

    // 触发isFinished属性的KVO观察者，这样系统就知道这个operation已经执行完毕

    [self willChangeValueForKey:@"isFinished"]; 
    self.state = MyOperationStateFinished; 
    [self didChangeValueForKey:@"isFinished"]; 
    [self.lock unlock];
} 
@end