Java Swing GUI多线程之SwingUtilities.invokeLater和invokeAndWait
? 在Java中Swing是线程不安全的，是单线程的设计，这样的造成结果就是：只能从事件派发线程访问将要在屏幕上绘制的Swing组件。事件派发线程是调用paint和update等回调方法的线程，它还是事件监听器接口中定义的事件处理方法，例如，ActionListener中的actionPerformed方法在事件派发线程中调用。
?????? Swing是事件驱动的，所以在回调函数中更新可见的GUI是很自然的事情，比如，有一个按钮被按下，项目列表需要更新时，则通常在与该按钮相关联的事件监听器的actionPerformed方法中来实现该列表的更新，从事件派发线程以外的线程中更新Swing组件是不正常的。
?????? 有时需要从事件派发线程以外的线程中更新Swing组件，例如，在actionPerformed中有很费时的操作，需要很长时间才能返回，按钮激活后需要很长时间才能看到更新的列表，按钮会长时间保持按下的状态只到actionPerformed返回，一般说来耗时的操作不应该在事件处理方法中执行，因为事件处理返回之前，其他事件是不能触发的，界面类似于卡住的状况，所以在独立的线程上执行比较耗时的操作可能更好，这会立即更新用户界面和释放事件派发线程去派发其他的事件。
????? SwingUtilities类提供了两个方法：invokeLate和invoteAndWait，它们都使事件派发线程上的可运行对象排队。当可运行对象排在事件派发队列的队首时，就调用其run方法。其效果是允许事件派发线程调用另一个线程中的任意一个代码块。
?? 只有从事件派发线程才能更新组件。
程序示例：更新组件的错误方法
startButton.addActionListener(new ActionListener())
{
?? public void actionPerformed(ActionEvent e)
?? {
??? GetInfoThread t = new GetInfoThread(Test.this);
??? t.start();
??? startButton.setEnabled(false);
?? }
}
class GetInfoThread extends Thread
{
Test applet;
public GetInfoThread(Test applet)
{
this.applet = applet;
}
public void run()
{
?? while (true)
?? {
??? try
??? {
???? Thread.sleep(500);
???? applet.getProgressBar().setValue(Math.random() * 100);
??? }
??? catch (InterruptedException e)
??? {
???? e.printStackTrace();
??? }
?? }
}
}
错误分析：在actionPerformed中，监听器把按钮的允许状态设置为false，由于是在事件派发线程上调用actionPerformed，所以setEnabled是一个有效的操作，但是在GetInfoThread中设置进度条是一个危险的做法，因为事件派发线程以外的线程更新了进度条，所以运行是不正常的。
?? 1、invokeLater使用
class GetInfoThread extends Thread
{
Test applet;
Runnable runx;
int value;
public GetInfoThread(final Test applet)
{
?? this.applet = applet;
?? runx = new Runnable()
?? {
???? public void run()
???? {
???? JProgressBar jpb = applet.getProgressBar();
???? jpb.setValue(value);
???? }
?? }
}
?? public void run()
?? {
???? while (true)
???? {
??????? try
??????? {
???????? Thread.sleep(500);
???????? value = (int) (Math.random() * 100);
???????? System.out.println(value);
???????? SwingUtilities.invokeLater(runx);
??????? }
??????? catch (InterruptedException e)
??????? {
???????? e.printStackTrace();
??????? }
???? }
??? }
}
??
?? 2、invokeAndWait
?? 与invoikeLater一样，invokeAndWait也把可运行对象排入事件派发线程的队列中，invokeLater在把可运行的对象放入队列后就返回，而invokeAndWait一直等待知道已启动了可运行的run方法才返回。如果一个操作在另外一个操作执行之前必须从一个组件获得信息，则invokeAndWait方法是很有用的。
??
?? class GetInfoThread extends Thread
?? {
?? Runnable getValue,setValue;
?? int value,currentValue;
?? public GetInfoThread(final Test applet)
?? {
??? getValue=new Runnable()
??? {
???? public void run()
???? {
????? JProgressBar pb=applet.getProgressBar();
????? currentValue=pb.getValue();
????? }
??? };
?? setValue=new Runnable()
?? {
??? public void run()
???? {
????? JProgressBar pb=applet.getProgressBar();
????? pb.setValue(value);
???? }
}
?? }
??
?? public void run()
?? {
??? while(true)
??? {
??? try
??? {
????? Thread.currentThead().sleep(500);
????? value=(int)(Math.random()*100);
????? try
????? {
????? SwingUtilities.invokeAndWait(getValue);//直到getValue可运行的run方法返回后才返回
????? }
????? catch(Exception ex)
????? {
??????
????? }
?????? if(currentValue!=value)
?????? {
?????? SwingUtilities.invokeLater(setValue);
?????? }
???? }
????? catch(Exception ex)
????? {
????? }
???? }
?? }
????? invokeLater和invoikeAndWait的一个重要区别：可以从事件派发线程中调用invokeLater，却不能从事件派发线程中调用invokeAndWait，从事件派发线程调用invokeAndWait的问题是：invokeAndWait锁定调用它的线程，直到可运行对象从事件派发线程中派发出去并且该可运行的对象的run方法激活，如果从事件派发线程调用invoikeAndWait，则会发生死锁的状况，因为invokeAndWait正在等待事件派发，但是，由于是从事件派发线程中调用invokeAndWait，所以直到invokeAndWait返回后事件才能派发。
?????
????? actionPerformed();返回的时候事件派发线程才能派发线程，而在actionPerformed中使用invokeAndWait则会导致actionPerformed不能返回。所以也就无法派发invokeAndWait中的线程。
????? 由于Swing是线程不安全的，所以，从事件派发线程之外的线程访问Swing组件是不安全的，SwingUtilities类提供这两种方法用于执行事件派发线程中的代码
总结: GUI中多线调用方法应该使用:SwingUtilities.invokeLater和invokeAndWait 而不是普通情况下那样应用.
看到很多地方讲述Swing中的并发和多线程问题，感觉讲的都不如Sun的教程，这里复述一下关键。Swing之所以和多线程紧密联系在一起是因为图形界面编程中如果只采取顺序编程（也就是你的代码或任务依次执行），会出现很大的问题，比如你要编写一个FTP客户端，你不能让文件下载的时候，用户界面死在那里，你既不能取消任务也不能和界面交互吧。所以有必要将耗时的任务，比如文件下载放到一个独立的线程中处理，而让用户同时能够干其他事情。简单来说，Swing中有三种线程：
启动线程或者初始线程： 这个线程负责调用main方法，很多顺序编程一开始就用的是这种线程。在Swing中启动线程负责很少的事务，主要干两件事情，第一件就是创建一个可运行的对象(Runnable Object),这个可运行对象的任务比较重要，它负责初始化图形界面，第二件就是将这个可运行对象安排到另外一个非常重要的线程，事件分派线程中执行。第二件事情是通过SwingUtilies的invokeLater和invokeAndWait方法来实现的。几乎所有的创建Swing组件和与Swing组件交互的代码都要在事件分派线程中执行。
事件分派线程：在Swing中负责事件处理的代码需要在一个特定的线程中运行，这个线程就是事件分派线程。大部分调用Swing方法的代码也在这个线程中运行。原因是大部分Swing对象中的方法并不是线程安全的，所以需要这个特定的事件分派线程来保证线程安全。当然也有部分swing对象中的方法指明是线程安全的，这些方法可以在任何线程中调用。你可以将事件分派线程中运行的代码想象成一系列短小的任务，大部分任务都是调用事件处理方法，例如ActionListener.actionPerformed()方法，其他任务可被程序代码通过SwingUtilities的invokeLater/invokeAndWait方法来安排。需要注意的是，在事件分派线程中的任务必须短小精悍，这意味着这些任务能够很快执行完毕，如果你发现有一个耗时的任务，那么你肯定出错了，你会发现你的图形界面经常被卡住，或者死掉了。对于耗时任务你需要另外一个线程，例如工作线程(Worker Thread)来处理。判断你的代码时候运行在事件分派线程上的方法很简单，使用javax.swing.SwingUtilities.isEventDispatchThread()方法即可。
工作线程(Worker Thread)或者后台线程(Background Thread)：你可以在这个线程中处理耗时任务。
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如何使用线程
Java平台从开始就被设计成为多线程环境。在你的主程序执行的时候，其它作业如碎片收集和事件处理则是在后台进行的。本质上，你可以认为这些作业是线程。它们正好是系统管理线程，但是无论如何，它们是线程。线程使你能够定义相互独立的作业，彼此之间互不干扰。系统将交换这些作业进或出CPU，这样（从外部看来）它们好象是同时运行的。
在你需要在你的程序中处理多个作业时，你也可以使用多个进程。这些进程可以是你自己创建的，你也可以操纵系统线程。
你进行这些多作业处理，要使用几个不同的类或接口：
java.util.Timer类
javax.swing.Timer类
Thread类
Runnable接口
对于简单的作业，通常需要重复的，你可以使用java.util.Timer类告诉它“每半秒钟做一次”。注意：大多数系统例程是使用毫秒的。半秒钟是500毫秒。
你希望Timer实现的任务是在java.util.TimerTask实例中定义的，其中运行的方法包含要执行的任务。这些在Hi类中进行了演示，其中字符串“Hi”重复地被显示在屏幕上，直到你按Enter键。
import java.util.*;
public class Hi {
??? public static void main(String args[]) throws java.io.IOException {
??? ??? TimerTask task = new TimerTask() {
??? ??? ??? public void run() {
??? ??? ??? ??? System.out.println("Hi");
??? ??? ??? }
??? ??? };
??? ??? Timer timer = new Timer();
??? ??? timer.schedule(task, 0, 500);
??? ??? System.out.println("Press ENTER to stop");
??? ??? System.in.read(new byte[10]);
??? ??? timer.cancel();
??? }
}
Java Runtime Environment工作的方式是只要有一个线程在运行，程序就不退出。这样，当取消被调用，没有其它线程在运行了，则程序退出。有一些系统线程在运行，如碎片收集程序。这些系统线程也被称为后台线程。后台线程的存在不影响运行环境被关闭，只有非后台线程保证运行环境不被关闭。
Javax.swing.Timer类与java.util.timer类的工作方式相似，但是有一些差别需要注意。第一，运行的作业被ActionListener接口的实现来定义。第二，作业的执行是在事件处理线程内部进行的，而不象java.util.Timer类是在它的外部。这是很重要的，因为它关系到Swing组件集是如何设计的。
如果你不熟悉Swing，它是一组可以被Java程序使用的图形组件。Swing被设计程被称为单线程的。这意味着对Swing类内部内容的访问必须在单个线程中完成。这个特定的线程是事件处理线程。这样，例如你想改变Label组件的文字，你不能仅仅调用Jlabel的setText方法。相反，你必须确认setText调用发生在事件处理线程中，而这正是javax.swing.Time类派的上用场的地方。
为了说明这第二种情况，下面的程序显示一个增加的计数器的值。美半秒钟计数器的数值增加，并且新的数值被显示。
import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
public class Count {
??? public static void main(String args[]) {
??? ??? JFrame frame = new JFrame();
??? ??? frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
??? ??? Container contentPane = frame.getContentPane();
??? ??? final JLabel label = new JLabel("", JLabel.CENTER);
??? ??? label.setFont(new Font("Serif", Font.PLAIN, 36));
??? ??? contentPane.add(label, BorderLayout.CENTER);
??? ??? ActionListener listener = new ActionListener() {
??? ??? ??? int count = 0;
??? ??? ??? public void actionPerformed(ActionEvent e) {
??? ??? ??? ??? count++;
??? ??? ??? ??? label.setText(Integer.toString(count));
??? ??? ??? }
??? ??? };
??? ??? Timer timer = new Timer(500, listener);
??? ??? timer.start();
??? ??? frame.setSize(300, 100);
??? ??? frame.show();
??? }
}
上述程序的结果是：
[[The No.1 Picture.]]
万一你要做的不是一个简单的重复作业，java.lang.Thread类就派上了用场。它允许你自己控制基本功能。通过创建Thread的一个子类，你可以使你的系统脱离，并进行一个长时间运行的作业，如从网络上读取一个文件，而不阻碍你的其它程序的运行。这种长时间运行的作业将在run方法中定义。?
第二种方式是创建Thread类的子类并在子类中实现run方法，或在实现runnable的类中实现run方法，并将这个实现传递给Thread的构造函数。
你可能会问有什么区别。Java编程语言仅支持单一继承。如果你设计的调用是除了Thread以外的其它类，你可以是你的类实现Runnable，而它可以是你的作业被执行。否则，你定义Thread的子类来运行你的Run方法，在处理过程中不再添加其它操作。
对于创建Thread子类的第三种情况，下面的程序生成了一个新的线程来计算一个特定URL的字符数，这个URL是通过命令行传递进来的。在这进行过程之中，实现Runnable的第四种情况被演示，打印出重复的消息。注意在实现Runnable的这后一种情况下，你必须提供重复消息的代码。你必须同时sleep，以分配时间并完成操作。在两种情况下，与使用Timer相比较。这段程序的最后一部分包含有你从命令行读取命令以触发程序结束。注意在系统读取URL并打印消息的同时，你总可以按Enter键结束程序。
import java.io.*;
import java.net.*;
public class Both {
??? public static void main(String args[]) {
??? ??? final String urlString = args[0];
??? ??? final String message = args[1];
??? ??? Thread thread1 = new Thread() {
??? ??? ??? public void run() {
??? ??? ??? ??? try {
??? ??? ??? ??? ??? URL url = new URL(urlString);
??? ??? ??? ??? ??? URLConnection connection = url.openConnection();
??? ??? ??? ??? ??? InputStreamReader isr = new InputStreamReader(connection
??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? .getInputStream());
??? ??? ??? ??? ??? BufferedReader reader = new BufferedReader(isr);
??? ??? ??? ??? ??? int count = 0;
??? ??? ??? ??? ??? while (reader.read() != -1) {
??? ??? ??? ??? ??? ??? count++;
??? ??? ??? ??? ??? }
??? ??? ??? ??? ??? System.out.println("Size is : " + count);
??? ??? ??? ??? ??? reader.close();
??? ??? ??? ??? } catch (MalformedURLException e) {
??? ??? ??? ??? ??? System.err.println("Bad URL: " + urlString);
??? ??? ??? ??? } catch (IOException e) {
??? ??? ??? ??? ??? System.err.println("I/O Problems");
??? ??? ??? ??? }
??? ??? ??? }
??? ??? };
??? ??? thread1.start();
??? ??? Runnable runnable = new Runnable() {
??? ??? ??? public void run() {
??? ??? ??? ??? while (true) {
??? ??? ??? ??? ??? System.out.println(message);
??? ??? ??? ??? ??? try {
??? ??? ??? ??? ??? ??? Thread.sleep(500);
??? ??? ??? ??? ??? } catch (InterruptedException e) {
??? ??? ??? ??? ??? }
??? ??? ??? ??? }
??? ??? ??? }
??? ??? };
??? ??? Thread thread2 = new Thread(runnable);
??? ??? thread2.start();
??? ??? try {
??? ??? ??? System.out.println("Press ENTER to stop");
??? ??? ??? System.in.read(new byte[10]);
??? ??? } catch (IOException e) {
??? ??? ??? System.out.println("I/O problems");
??? ??? }
??? ??? System.exit(0);
??? }
}
因为有多种方式来处理线程，你选用哪种技术取决于你和你面临的条件。要成为一个有效的Java编程人员，尽管你通常不必学习Java编程语言的所有内容和核心库，但是线程是一个例外。你越早了解线程如何工作和如何使用线程，你将越早了解Java程序如何工作和交互
