Swing多線程編程關鍵字：Swing,多線程,GUI,SwingWorker
摘要：本文論述了怎樣開發多線程的Swing程式，從而提高Swing程式的響應速度和效能。 近期，我將推出一系列研究Swing程式的文章，這也算是為了向Swing這個優秀的GUI庫的設計者致敬吧！Swing這種優秀的GUI庫一直不能佔領案頭市場，實在令人費解，今天，我就用我的努力，為java在案頭市場的成功盡我微薄之力吧！
Swing的單線程開發機制多線程開發，顯然要比單線程開發有趣、高效、美妙得多。特別是在Java這種天生支援多線程的語言中，更是如此。可是，Java最重要的組成部分Swing確是單線程的！並非只有Swing是單線程的，大多數GUI庫都是單線程的。因為，在GUI的事件處理中，事件和處理事件的底層資源是如此的複雜，以至於使用多線程開發，很難避免死結和資源競爭問題的發生。而且，如果鎖定太多系統資源，對GUI的系統效能將會造成消極影響。因此，Swing被開發成了一個基於事件隊列的單線程編程模型。GUI上的事件，一個個依次在“事件派發線程”上執行，不會發生事件對資源的爭奪。Java.awt.EventQueue類，就執行這個功能。EventQueue 是一個與平台無關的類，它將來自於基礎同位體類和信任的應用程式類的事件列入隊列。 它封裝了非同步事件指派機制，該機制從隊列中提取事件，然後通過對此 EventQueue 調用 dispatchEvent(AWTEvent) 方法來指派這些事件（事件作為參數被指派）。該機制的特殊行為是與實現有關的。指派實際排入到該隊列中的事件（注意，正在發送到 EventQueue 中的事件可以被合并）的惟一要求是： 按順序。 也就是說，不允許同時從該隊列中指派多個事件。 指派順序與它們排隊的順序相同。 也就是說，如果 AWTEvent A 比 AWTEvent B 先排入到 EventQueue 中，那麼事件 B 不能在事件 A 之前被指派。 一些瀏覽器將不同基本代碼中的 applet 分成獨立的上下文，並在這些上下文之間建立一道道牆。在這樣的情境中，每個上下文將會有一個 EventQueue。其他瀏覽器將所有的 applet 放入到同一個上下文中，這意味著所有 applet 只有一個全域 EventQueue。該行為是與實現有關的。有關更多資訊，請參照瀏覽器的文檔。 所有Swing/AWT事件的處理方法，都被放到唯一的“事件派發線程”中執行。一般，我們使用EventQueue類的2個方法，將事件處理方法放到“事件派發線程”中執行。
invokeLater
public static void invokeLater(Runnable runnable)
導致
runnable 的
run 方法在
EventQueue 的指派線程上被調用。在所有掛起事件被處理後才發生。
參數： runnable -
Runnable，其
run 方法應該在
EventQueue 上同步執行
從以下版本開始： 1.2
另請參見： invokeAndWait(java.lang.Runnable)
invokeAndWait
public static void invokeAndWait(Runnable runnable)
throws InterruptedException,
InvocationTargetException
導致
runnable 的
run 方法在
EventQueue 的指派線程上被調用。在所有掛起事件被處理後才發生。在這發生之前調用被阻塞。如果從事件指派線程進行調用，則該方法將拋出 Error。
參數： runnable -
Runnable，其
run 方法應該在
EventQueue 上同步執行
拋出： InterruptedException - 如果另一個線程已經中斷了該線程
InvocationTargetException - 如果運行
runnable 時拋出一個 throwable
從以下版本開始： 1.2
另請參見： invokeLater(java.lang.Runnable)
設計Swing的UI組件的執行，一般都需要運行在“事件派發線程”上。
Swing單線程開發引起的問題Java是一種多線程程式設計語言。多線程給程式帶來了並發的好處。Swing單線程開發的一個問題是，如果在“事件派發線程”上執行的運算太多，那麼GUI介面就會停住，系統響應和運算就會非常緩慢。既然，“事件派發線程”是為了處理GUI事件而設的，那麼，我們只應該把GUI事件處理相關的代碼，放在“事件派發線程”中執行。其他與介面無關的代碼，應該放在Java其他的線程中執行。這樣，我們在Swing的事件處理中，仍然使用Swing的單線程編程模型，而其他業務操作均使用多線程編程模型，這就可以大大提高Swing程式的響應和運行速度，充分運用Java多線程編程的優勢。
Swing程式的線程Swing應用程式的線程，分為兩種，一種是“事件派發線程”，實際上只有唯一的一條線程；另一種是一般的Java線程，可以有無數條線程。與系統事件處理相關的代碼，需要運行在“事件派發線程”中。一般就是Swing的UI組件。Swing組件，由於包含了SwingUI組件，所以常常也需要運行在“事件派發線程”中。與業務相關的代碼，特別是大計算量，或者涉及到IO，網路，等待資源等耗時的操作，需要放置到一個獨立的Java線程中，實現並行運算，提高效能。
Swing程式線程應用樣本下面，我以一個一般的Swing程式為例，具體說明Swing多線程編程應該怎樣進行。1，JFrame子類：public class DiagramDesignerJFrame extends javax.swing.JFrame {…}這是一個JFrame的子類，是一個最上層視窗。最上層視窗，就是一個從作業系統中拿到的視窗。Java可以在這個視窗中使用從作業系統得到的畫筆，繪製出Swing需要的GUI。 2，main方法： /** *
@paramargs * thecommandlinearguments */
publicstaticvoid main(String args[]) { /** *在一般線程中，執行SPring容器的初始化 */
try { SpringUtil.
getCtx(); }
catch (BeansException e) { /* * */ e.printStackTrace(); }
catch (DocumentException e) { /* * */ e.printStackTrace(); } java.awt.EventQueue.
invokeLater(
new Runnable() {
publicvoid run() {
new DiagramDesignerJFrame().setVisible(
true); } }); } 首先，我們在一般Java線程中，執行Spring容器的初始化。這是非常大量的計算，而且與作業系統事件根本沒有關係。然後，我們在“事件派發線程”中非同步執行對JFrame的子類的執行個體化和可視化。
new DiagramDesignerJFrame()這個執行個體化操作，是在“事件派發線程”中執行的；setVisible(
true)也是在“事件派發線程”中執行的。
控制器中多線程的運用Swing是MVC模式設計的典範。其控制器，就是事件監聽器，一般實現為內部類。Swing各個組件都可以註冊非常多的事件監聽器，也就是“控制器”。Swing的UI組件，是其介面View。各個Swing組件的Model是其模型。一般，使用者在Swing的UI組件上執行操作，激發事件，然後由控制器進行處理，修改Swing組件的Model。Model又激發Java事件（而非作業系統事件），使UI根據新的Model值重繪。我們在“控制器”中會調用業務代碼，這些代碼可能會很耗時。調用結束以後，常常又會調用Swing組件的方法，更新Swing應用程式的外觀。因此，我們應該在Swing的控制器中，把調用業務方法的代碼，交給一個建立的一般Java線程去執行。執行完畢之後，再在“事件派發線程”中執行Swing組件更新代碼。 下面是執行“另存新檔”功能的控制器。它首先儲存Swing組件中的資料，然後開啟檔案選擇其對話方塊，讓使用者選擇要儲存到哪個檔案中。/** *
@returnsaveAsActionListener */
public ActionListener getSaveAsActionListener() {
if (
this.saveAsActionListener ==
null) {
this.saveAsActionListener =
new ActionListener() { /** *響應點擊另存新檔按鈕的事件的方法 */
publicvoid actionPerformed(ActionEvent e) {
final SwingWorker worker =
new SwingWorker() { @Override
public Object construct() { /* * */
try { getJEditorPane1().fireControllerChangeListener();
return DiagramDesignerJFrame.
serviceFinished; }
catch (DocumentException e1) { /* * */ e1.printStackTrace(); JOptionPane.
showMessageDialog( DiagramDesignerJFrame.
this, "您的輸入不符合xml格式要求！" + e1.getMessage()); }
catch (Exception e1) { /* * */ e1.printStackTrace(); }
returnnull; } /** *執行完構造器後，在GUI上非同步執行它。 */
publicvoid finished() { saveAction(); } }; worker.start(); } }; }
returnsaveAsActionListener; }
SwingWorker這個Swing多線程開發的助手類上面的例子中用到了SwingWorker這個Swing多線程開發的助手類。在JDK6中，這個類已經作為Swing的一部分。這裡，我使用的是JDK5，因此，我是使用了之前SUN建立的SwingWorker類。其中，
public Object construct() {…}這個方法中的代碼，運行在一個建立的一般Java線程中。我們把耗時的業務方法放在這個方法中執行。
publicvoid finished() {…}這個方法中的代碼，運行在“事件派發線程”中，是立即返回的。saveAction()顯示了一個檔案選擇其對話方塊，應該在這裡執行！只有當construct()執行完畢後，才會執行finished()方法。
結語 上面就是關於Swing多線程開發的一些論述。注意到Swing單線程事件隊列開發模型這個事實，你就能夠合理的把代碼分配到一般Java線程和Swing事件派發線程中，提高Swing應用的效能。
