事件派發線程(EDT)
理解SwingUtilities類作用的前提是先理解事件派發線程的概念。
當運行一個 Swing 程序時,會自動創建三個線程。
1.主線程,負責執行main 方法。
- toolkit 線程,負責捕捉系統事件,比如鍵盤、鼠標移動等,程序員不會有任何代碼在這個線程上執行。Toolkit線程的作用是把自己捕獲的事件傳遞給第三個線程,也就是事件派發線程。
- 事件派發線程(EDT,Event Dispatcher Thread),顧名思義是用來派發事件(根據事件找到對應的事件處理代碼)的線程。EDT接收來自 toolkit 線程的事件,并且將這些事件組織成一個隊列,EDT的工作內容就是將這個隊列中的事件按照順序派發給相應的事件監聽器,并且調用事件監聽器中的回調函數,這也意味著,所有的事件處理代碼都是在EDT而不是主線程中執行。
上面說到EDT中維護了一個事件的隊列,并且它們是按照順序派發的。由于事件派發是單線程的操作,所以只有等待前面事件監聽器的回調函數執行完畢,才能夠執行組件更新的操作,以及繼續派發后面的事件。這樣導致的一個后果就是:當在一個事件監聽回調函數中做了耗時的操作,那么,界面會因此停住,并且界面上所有控件失效(不可觸發)。
解決這個問題的方法是:在事件處理函數中將耗時的操作放到新線程(一般稱之為工作線程)中執行,而不是讓其在EDT中執行。比如下面的例子。
案例
一個窗口,有一個按鈕和一個label。點擊按鈕,系統將做模仿導入數據的動作,導入數據之前需要檢測數據的合法性。并且,檢測數據和導入數據這兩個步驟都需要耗費一定的時間。
如果沒有之前說到的EDT的概念,那么你可能會這么做:
importBtn.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
try{
lb.setText("1.檢查數據合法性...");
Thread.sleep(3000);//模仿檢測數據合法性
lb.setText("2.正在導入數據...");
Thread.sleep(4000);//模仿導入數據
lb.setText("3.導入成功!");
}catch (InterruptedException e1) {
e1.printStackTrace();
}
}
});
但是,如果運行一下的話,會發現現象是這樣:點擊按鈕,界面卡住,按鈕變得不可觸發,直到一段時間(7秒)之后界面顯示“3.導入成功”。期間并沒有顯示“1.檢查數據合法性”和“2.正在導入數據”。
這個現象印證了上面說的理論:當事件派發線程中正在執行的事件監聽函數執行完畢,才能進行UI組件的刷新操作,并且派發事件隊列中的下一個。
下面是修改后的代碼,將耗時的操作放在一個新的工作線程中執行:
importBtn.addActionListener(newActionListener() {
@Override
public voidactionPerformed(ActionEvent e) {
new Thread(new Runnable() {//開辟一個工作線程
@Override
public void run() {
try {
lb.setText("1.檢查數據合法性...");
Thread.sleep(3000);//模仿檢測數據合法性
lb.setText("2.正在導入數據...");
Thread.sleep(4000);//模仿導入數據
lb.setText("3.導入成功!");
} catch(InterruptedException e1) {
e1.printStackTrace();
}
}
}).start();
}
});
主題
下面到了SwingUtilities的內容。在swing編程中有一個編程原則:所有的界面相關的更新,都應該在 EDT 上執行,否則會導致界面繪制出現不穩定性錯誤。這也就意味著上面代碼的lb.setText("2.正在導入數據...");應該在EDT中,而非新的工作線程中執行。這樣就出現了一個矛盾:耗時的操作必須要在工作線程中執行,否則會出現界面刷新不及時和卡頓的現象,而工作線程中的界面刷新代碼又會導致界面繪制的不穩定。
SwingUtilities可以解決這個矛盾。SwingUtilities的invokeLater和invokeAndWait方法可以將一個可執行對象(Runnable)實例追加到EDT的可執行隊列中。那么最后的代碼應該是這樣的:
importBtn.addActionListener(newActionListener() {
@Override
public voidactionPerformed(ActionEvent e) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {
@Override
public voidrun() {
lb.setText("1.檢查數據合法性...");
}
});
Thread.sleep(3000);//模仿檢測數據合法性
SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {
@Override
public voidrun() {
lb.setText("2.正在導入數據...");
}
});
Thread.sleep(4000);//模仿導入數據
SwingUtilities.invokeLater(newRunnable() {
@Override
public voidrun() {
lb.setText("3.導入成功!");
}
});
} catch(InterruptedException e1) {
e1.printStackTrace();
}
}
}).start();
}
});
結論
通過上面內容可以總結以下兩個swing編程原則:
所有的界面相關的更新,都應該在 EDT 上執行
而耗時的后臺運行,不應該在 EDT 上執行
lambda表達式重寫上面的代碼
importBtn.addActionListener(e -> {
new Thread(() -> {
try {
SwingUtilities.invokeLater(() -> lb.setText("1.檢查數據合法性..."));
Thread.sleep(3000);//模仿檢測數據合法性
SwingUtilities.invokeLater(()-> lb.setText("2.正在導入數據..."));
Thread.sleep(4000);//模仿導入數據
SwingUtilities.invokeLater(() -> lb.setText("3.導入成功!"));
} catch (InterruptedExceptione1) {
e1.printStackTrace();
}
}).start();
});