原创

swing UI编程指南

1、swing 线程机制

Swing程序往往包括了三种类型的线程,分别是:

  • 初始化线程(Initial Thread)

  • 事件调度线程(Event Dispatch Thread,EDT)

  • 任务线程(Work Thread)

每个程序都从main方法开始执行,该方法一般运行在初始化线程上,初始化线程主要负责启动程序的UI界面,一旦UI界面启动完毕,初始化线程的工作便宣告结束。

每个Swing程序都会有一个EDT,EDT主要负责绘制和更新界面,并响应用户输入。每个EDT都会负责管理一个事件队列(EventQueue),而用户每次对界面更新的请求(包括键盘鼠标事件等)都会排到事件队列中,然后等待EDT的处理。

工作线程主要负责执行和界面无直接关系的耗时任务和输入/输出密集型操作,也即任何高染或延迟UI事件的处理都应该由任务线程来完成。

2、Swing编程中的注意点

在编写Swing程序的时候,必须注意:

  • 不能从其他非EDT线程来访问UI组件和事件处理器,否则可能会使程序出现非线程安全问题。

  • 不能在EDT中执行耗时任务,这会使得GUI事件被阻塞在队列中而得不到处理,使程序失去响应性。

3、如何正确地启动UI界面

错误的启动UI界面的方法

public class MainFrame extends javax.swing.JFrame {
  // ...
  public static void main(String[] args) {
    new MainFrame().setVisible(true);
  }
}

// 正确的启动UI界面的方法
public class MainFrame extends javax.swing.JFrame {
  // ...
  public static void main(String[] args) {
    SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {
      public void run() {
        new MainFrame().setVisible(true);
      }
    });
  }
}

4、关于SwingUtilities类

SwingUtilities提供了最常用的invokeAndWait()方法和invokeLater()方法,其他线程通过这两个方法可以将代码放 到事件队列中,当EDT进入该代码块后,就开始执行,并对UI组件进行安全修改。这两个方法又有所区别,invokeLater()方法是异步的,即 EDT将将事件放到队列中就返回;而invokeAndWait()方法是同步的,即EDT将事件放到队列中等到其Runnable执行完毕才返回,所以 注意绝对不能使用EDT来调用invokeAndWait()方法,否则会导致死锁发生 。

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();
  }
});

5、jTable的更新

DefaultTableModel tModel = new DefaultTableModel(Object[][] data, Object[] columnNames); 
// 应用model到table
table = new JTable(tModel);

// 点击搜索按钮触发事件,用setDataVector()方法来更新Model的数据
tModel.setDataVector(Object[][] data, Object[] columnNames);

tModel.setDataVector.fireTableStructureChanged();或jt.updateUI();//更新显示
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