Swing中的线程探究-2 博客分类: Java Swing Swing多线程DOSUI编程
如何改善Swing程序的响应性
在上一篇文章中,曾经说过不能在EDT中执行耗时的任务,主要的原因是因为当EDT在执行这些耗时任务的时候,不能及时更新UI界面,这个时候整个界面是处于“卡住”状态的,不能接受任何事件(如键盘输入等)和描绘界面,容易给用户一种程序“死掉”的感觉,非常不友好,比如下面的代码是不受欢迎的。
button.addActionListener(new ActionListener() { public void actionPerformed(ActionEvent e) { writeHugeData(); // 执行耗时的写文件任务 jLabel.setText("Writting data..."); // 试图立刻改变 jLabel 的内容 } });
这个时候我们应该很容易地想到使用一个新线程来处理writeHugeData()任务,即把耗时的任务从EDT中剥离出来,这个时候代码变成
button.addActionListener(new ActionListener() { public void actionPerformed(ActionEvent e) { // 启动一个新线程来处理耗时工作 new Thread(new Runnable() { public void run() { writeHugeData(); jLabel.setText("Writting data..."); } }).start(); } });
上面的代码应该是很多人经常写的,但是 注意这里它违背了前面提到的一个注意事项:更新界面的操作必须由EDT中去完成 。也即上面修改jLabel状态的代码不能由新建的线程完成,否则程序随时存在着死锁的危险。然后,我们可以将上面的代码改成
button.addActionListener(new ActionListener() { public void actionPerformed(ActionEvent e) { new Thread(new Runnable() { public void run() { writeHugeData(); // 将更新界面的代码放到事件队列中 SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() { public void run() { jLabel.setText("Writting data..."); } }); } }).start(); } });
这个时候已经能解决所有问题了,但是如果这样做的话每次更新界面都需要新建一个Runnable的实例,对程序的性能有点浪费。其实最佳的方法应该是让一个线程做好准备,运行和等待完成任务,这个线程我们称其为“任务线程”。EDT将负责搜集事件,使用同步化将其传递给等待的任务线程,并通过等待/通知机制来告诉任务线程有新的要求。当任务线程完成了请求后,它将通过invokeLater()方法将更新界面的代码交给EDT去处理,然后任务线程将返回并继续等待下一个通知。也就是在这样的背景下,SwingWorker类应运而生。
关于SwingWorke类
SwingWorker类是在JavaSE6中才出现的,它的目的是为了简化程序员开发任务线程的工作,SwingWorker可以与各种UI组件在多线程的环境下交互,而不用程序员去过多关注。一般使用SwingWorker的做法是创建一个SwingWorker的子类,然后重写其doInBackground()、done()和process()方法来实现我们需要完成的功能。上面的代码可以继续修改为
button.addActionListener(new ActionListener() { public void actionPerformed(ActionEvent e) { new SwingWorker<Long, Void>() { protected Long doInBackground() { // 执行耗时的写文件任务 return writeHugeData(); } protected void done() { try { jLabel.setText("Writting data..."); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }.execute(); } });
测试程序
下面通过一个程序来测试下让EDT去执行耗时任务所导致的后果,如下
/* * SynSwingDemo.java * * Created on 2009/11/27 */ import java.awt.event.ActionEvent; import java.awt.event.ActionListener; import java.io.DataOutputStream; import java.io.FileOutputStream; import java.util.concurrent.ExecutionException; import javax.swing.JButton; import javax.swing.JCheckBox; import javax.swing.JFrame; import javax.swing.JLabel; import javax.swing.SwingUtilities; import javax.swing.SwingWorker; import javax.swing.UIManager; /** * 这是一个展示编写 Swing 程序时因为在 EDT 中执行了长时间的时间而导致 * 界面无法及时更新的例子,例子通过对比来增强感受 * @author zhouych * @since JDK 1.6 */ public class SynSwingDemo extends JFrame { private JButton button; private JLabel jLabel; private JCheckBox checkBox; public SynSwingDemo() { super("EDT阻塞"); initComponents(); setSize(500, 200); setLayout(null); setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); } private void initComponents() { jLabel = new JLabel("显示信息"); jLabel.setBounds(10, 10, 300, 25); this.add(jLabel); checkBox = new JCheckBox("是否让 EDT 阻塞"); checkBox.setBounds(10, 50, 200, 25); this.add(checkBox); button = new JButton("点击执行长时间事件"); button.setBounds(10, 90, 200, 25); this.add(button); button.addActionListener(new ActionListener() { @Override public void actionPerformed(ActionEvent e) { jLabel.setText("程序正在写文件..."); if (checkBox.isSelected()) { // 如果让 EDT 阻塞 // 这是一个非常不好的编程习惯 long time = writeHugeData(); jLabel.setText("耗费时间为: " + time); } else { // 如果 EDT 不阻塞,则使用 SwingWorker 来提高程序响应性 // 我们应该提倡这种做法 new SwingWorker<Long, Void>() { @Override protected Long doInBackground() { return writeHugeData(); } @Override protected void done() { try { jLabel.setText("耗费时间为: " + get()); } catch (InterruptedException e1) { e1.printStackTrace(); } catch (ExecutionException e2) { e2.printStackTrace(); } } }.execute(); } } }); } /** * 一个写巨大数据量的方法,需要长时间执行 */ public long writeHugeData() { try { long startTime = System.currentTimeMillis(); FileOutputStream fos = new FileOutputStream("file.dat"); DataOutputStream dos = new DataOutputStream(fos); // 写入数据 for (int i = 0; i < 2000000; i++) { dos.writeDouble(Math.random()); } dos.flush(); dos.close(); fos.close(); long endTime = System.currentTimeMillis(); long time = endTime - startTime; return time; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return 0L; } public static void main(String[] args) { try { UIManager.setLookAndFeel(UIManager.getSystemLookAndFeelClassName()); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() { @Override public void run() { SynSwingDemo frame = new SynSwingDemo(); frame.setVisible(true); } }); } }
在运行上述程序的时候,请注意:
1)请对比当点击按钮后jLabel的内容是否立刻改变;
2)请对比在写入数据过程中checkBox是否能改变值;
3)请对比在写入数据过程中的时候改变窗口的大小;
4)……
通过上面的测试,大家应该都已经初步了解到如何改善自己的Swing程序的交互性了,SwingWorker的作用非常大,在SUN的官方文献里有篇很不错的文章《 Improve Application Performance With SwingWorker in Java SE 6 》 ,并且William Chen已经将其翻译了出来,有兴趣的可以看下。