通过不同的线程更新 java UI

Question

我为了开发一个摇摆应用程序，我使用的是 MVC 模式的简化版本，其中控制器在两个方向上都介于视图和模型之间：

• 当用户与摇摆控件交互时，如果此交互需要访问模型，那么摇摆控件引发的事件将调用适当的控制器方法；
• 当在模型更新后应该更新视图时，控制器会调用视图的一个或多个公共方法。

一个复杂的应用程序可能会请求不同的线程运行：例如，如果你必须在磁盘上写入一个文件，你可以启动一个后台线程，在文件写入结束时，这个线程应该发送一个通知来查看通过控制器。在这种情况下，可能会发生多个线程想要刷新视图，所以我认为应该以某种方式处理这个问题。

我从this answer获得灵感，为了写出下面SSCCE的方法appendText和updateLastText。

public class NewJFrame extends javax.swing.JFrame {

    private volatile String lastText;

    /**
     * Creates new form NewJFrame
     */
    public NewJFrame() {
        initComponents();
    }

    /**
     * This method is called from within the constructor to initialize the form.
     * WARNING: Do NOT modify this code. The content of this method is always
     * regenerated by the Form Editor.
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    // <editor-fold defaultstate="collapsed" desc="Generated Code">                          
    private void initComponents() {

        jScrollPane1 = new JScrollPane();
        jTextArea1 = new JTextArea();

        setDefaultCloseOperation(WindowConstants.EXIT_ON_CLOSE);

        jTextArea1.setEditable(false);
        jTextArea1.setColumns(20);
        jTextArea1.setRows(5);
        jScrollPane1.setViewportView(jTextArea1);

        getContentPane().add(jScrollPane1, BorderLayout.CENTER);

        pack();
    }// </editor-fold>                        


    // Variables declaration - do not modify                     
    private JScrollPane jScrollPane1;
    private JTextArea jTextArea1;
    // End of variables declaration                   

    /**
     *
     * @param text
     */
    public void appendText(final String text) {
        updateLastText(text);
        SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                jTextArea1.append(String.format("%s\n", lastText));
            }
        });
    }

    /**
     *
     * @param text
     */
    private synchronized void updateLastText(String text) {
        lastText = text;
    }

    /**
     * @param args the command line arguments
     */
    public static void main(String args[]) {

        final NewJFrame frame = new NewJFrame();

        /* Create and display the form */
        java.awt.EventQueue.invokeLater(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                frame.setVisible(true);
            }
        });

        Thread counter = new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch (InterruptedException ex) {
                        Logger.getLogger(NewJFrame.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
                    }
                    frame.appendText((new Date()).toString());
                }
            }
        };
        counter.start();
    }
}

上述解决方案似乎工作正常，那么我应该使用相同的技术来更新 UI 的其他摆动组件吗？还是有更紧凑的解决方案？

Answer 1

关于是否应该对所有 Swing 组件更新使用此方法的一般问题：是的，您应该这样做。

关于是否有更紧凑的解决方案的问题：我不知道。一般来说，有一些用于事件处理的基础设施（例如 Guava EventBus），但没有一个可以让您摆脱仔细考虑哪个线程将要执行什么的负担（并且 Swing 组件上的所有操作都由 EDT 完成，特别是）。

在 Runnable 通常可以在 Java 8 中编写为 lambda 的意义上，这些调用只能稍微“更紧凑”。

---

附注：您可能应该决定使用EventQueue 或SwingUtlities。我更喜欢后者，但是这些类的invokeLater 方法是等价的。只是交替使用它们可能会令人困惑。

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另一个注意事项：有时检查意图的操作是否已经在事件调度线程上执行是值得的。例如，您可能会考虑像这样编写一种或另一种方法：

public void appendText(final String text) 
{
    executeOnEventDispatchThread(() -> textField.setText(text));
}

private static void executeOnEventDispatchThread(Runnable runnable)
{
    if (SwingUtilities.isEventDispatchThread())
    {
        runnable.run();
    }
    else
    {
        SwingUtilities.invokeLater(runnable);
    }
}

在事件派发线程上调用appendText时，会直接在文本字段中设置文本。当从不同的线程调用它时，它会将更新文本的任务放在事件队列中。

根据评论进行编辑

有时“很明显”某个修改是从正确的线程完成的。当您想在文本字段中附加文本时，例如，从附加到按钮的ActionListener 的actionPerformed 方法，那么这个actionPerformed 方法将已经在事件调度线程上执行 - 所以有无需考虑线程问题。

但有时您会将 GUI 作为侦听器直接或间接附加到某些数据模型。而且您不知道在哪些线程上对此数据模型进行了修改。例如：想象一个简单的数据模型

class Model {

    void addModelListener(ModelListener listener) { ... }

    String getValue() { ... }

    void setValue(String newValue) {
        ....
        // Notify all ModelListeners here...
    }
}

现在，一些 GUI 组件附加到此，以便在某个标签中显示“值”：

model.addModelListener( event -> label.setText(model.getValue()) );

这很好只要模型只在事件调度线程上修改。例如：

someButton.addActionListener( event -> model.setValue("42") );

当按下按钮时，ActionListener 在事件调度线程上执行。对setValue 的调用将依次通知所有ModelListener，仍然在事件调度线程上。最后，ModelListener 将在事件调度线程上调用label.setText(...)。一切都好。

但是现在有人改变了逻辑：他获得了model实例，并在一个不同的线程中修改了值：

Thread t = new Thread(() -> model.setValue("123"));
t.start();

从调用者的角度来看，这完全没问题。他甚至可能不知道此应用程序中存在 Swing GUI。但是setValue 调用将通知所有ModelListeners，在新创建的线程上，其中一个调用label.setText(...) - 现在也在错误的线程上。

因此，应该清楚地记录线程约束，并且毫无疑问，可以将对 GUI 的修改封装在我上面概述的 executeOnEventDispatchThread 方法中。

Answer 2

如果您正在运行一个多线程的 Swing 应用程序，那么可以，您需要确保您的所有 UI 交互都发生在 event dispatch thread 上。 Swing 类本身并不是线程安全的，它们只是安全的，因为它们被限制在单个线程（事件调度线程）中。