JavaFX FPS 上限为 60 FPS

Question

似乎有一个共识，即 JavaFX UI 线程的上限为每秒 60 次更新（1、2）。我的理解是更新意味着pulse。

脉冲是一个事件，它向 JavaFX 场景图指示它 是时候同步场景图上元素的状态了 棱镜。脉冲被限制为最大每秒 60 帧 (fps) 并在动画在场景图上运行时触发。甚至 当动画没有运行时，当有东西进入时会安排一个脉冲 场景图发生了变化。例如，如果一个按钮的位置是 改变，安排一个脉冲。

来源：https://docs.oracle.com/javafx/2/architecture/jfxpub-architecture.htm

为了弄清楚如果有超过 60 次对 Platform.runLater 的调用会发生什么，我编写了这个小程序：

import javafx.application.Application;
import javafx.application.Platform;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.layout.StackPane;
import javafx.stage.Stage;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

public class HighUITraffic extends Application {

    private int counter = 0;
    private static final SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd'T'HH:mm:ss.SSS");

    public static void main(String[] args) {
        launch(args);
    }

    @Override
    public void start(Stage primaryStage) {


        StackPane root = new StackPane();


        Timer timer = new Timer();
        TimerTask task = new TimerTask() {
            @Override
            public void run() {
                long sheduleTime = System.currentTimeMillis();
                System.out.println("Task "+counter+" run at "+sdf.format(new Date(sheduleTime)));
                Platform.runLater(new RunInUI(counter));
                counter++;
            }
        };
        timer.schedule(task, 0, 10); // every 10ms => 100 per second

        Scene scene = new Scene(root, 300, 250);

        primaryStage.setTitle("Hello World!");
        primaryStage.setScene(scene);
        primaryStage.show();
    }
    private static class RunInUI implements Runnable {
        private final int counter;

        public RunInUI(int counter) {
            this.counter = counter;
        }

        @Override
        public void run() {
            long executionTime = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("Task "+counter+" executed in Application Thread at "+sdf.format(new Date(executionTime)));
        }
    }
}

我的期望是：

• Runnables 堆叠出来，UI 线程穿插运行，然后执行所有排队的Runables。
• UI 线程执行前 60 个调用，然后进一步排队 Runables。

然而，在 Runables 排队并随后由 UI 线程一次性处理的最初延迟之后发生的情况是，两个线程按顺序运行：

任务 1281 运行于 2016-01-25T18:37:00.269 任务 1281 执行于 应用程序线程在 2016-01-25T18:37:00.269 任务 1282 运行于 2016-01-25T18:37:00.274 任务 1282 在应用程序线程中执行 2016-01-25T18:37:00.274 任务 1283 在 2016-01-25T18:37:00.279 运行

并且在一秒钟内有超过 60 个线程调用（我尝试了 100 和 200，没有任何区别）。

所以我很困惑：

• 我是否误解了上限为 60 个脉冲的概念？
• 这个小执行片段是否没有那么重，以至于可能超出限制？

我首先想知道的是，如果线程已达到其上限限制，则会在 UI 线程上推送Runables 会发生什么。是所有排队的Runables 在一次运行UI 线程中按顺序执行，还是只执行了一个Runable，其余的必须等待？第二种情况会导致严重的问题，即在 UI 线程上持续推送超过该限制的 Runables。

Answer 1

脉冲的上限为 60fps。 Runnables 提交到 FX 应用程序线程不是。

据我了解，有两个线程：FX 应用程序线程和棱镜渲染线程。 FX 应用程序线程使用队列中的Runnables 并执行它们。 prism 渲染线程每秒最多执行 60 次，与 FX 应用程序线程同步（从而暂时阻止它执行新的可运行对象）并渲染帧，然后释放 FX 应用程序线程。

因此，FX 应用程序线程将尽快执行您的Runnable，并且不限于每 1/60 秒运行一次；但它不会在帧渲染期间从队列中获取新的可运行文件。 （用户事件在 FX 应用程序线程上的处理方式与您发布的 Runnables 类似。）

所以有几种方法可以让坏事发生。一种是在 FX 应用程序线程（无论是在事件处理程序中还是在Runnable 中发布到Platform.runLater()）上的代码需要很长时间才能执行。这样做会阻止 prism 渲染线程与 FX Application 线程同步，这意味着在可运行对象完成之前无法渲染下一帧。另一种是用太多的Runnables 轰炸FX 应用程序线程，这样队列的增长速度就超过了它们可以被消耗的速度。 （本质上，由于队列总是有可用的东西，因此 FX 应用程序线程在这些情况下会变成一个繁忙的线程，并且不能保证 prism 渲染线程会一直运行。）

因此，您的问题的直接答案是Runnables 按照它们发布的顺序执行，尽可能快地在单个线程上执行。帧渲染的上限为 60 fps，将暂时停止使用队列中的 Runnables。

在伪代码中，我猜测（只是我的直觉，这不是基于源代码）FX 应用程序线程看起来像 p>

while (fxToolkitRunning()) {
    Runnable runnable = runnableQueue.take(); // block until something available
    acquireLock();
    runnable.run();
    releaseLock();
}

棱镜渲染线程看起来像：

while (fxToolkitRunning()) {
    while (! timeForNextFrame()) {
        sleep(timeUntilNextFrame());
    }
    acquireFXApplicationThreadLock();
    if (sceneNeedsUpdating()) {
        renderFrame();
    }
    releaseFXApplicationThreadLock();
}