Swing可视化组件多线程操作机制研究

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摘要：介绍了swing可视化组件，探讨了使用Swing组件开发界面时的线程问题，从原理上阐述Swing的线程机制，分析Swing的事件派发线程的处理过程，对Swing对耗时任务的多线程处理方法进行研究，结合实例给出解决策略，并说明了基于SwingWorker的操作。

关键词：Swing；多线程；事件队列；SwingWorker

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）31-7481-02

Swing　是为Java设计的可视化工具包，是JAVA基础类的一部分。它包括了多种图形用户界面器件，Swing是轻量级元件，用纯Java写成，因而可以跨平台运行。开发者可以方便地利用Swing丰富、灵活的功能和模块化组件来创建优雅的用户界面。

Java是一个高度多线程环境。Swing在处理界面组件时，被设计成单线程操作，以避免线程安全问题。而图形化界面如果只采用顺序编程，可能会出现等待长时间任务执行而造成响应问题，这是不可接受的。因此，合理的多线程操作对于Swing至关重要，正确理解和使用Swing线程模型编程，是编写响应灵活的Swing程序的关键。

1　Swing线程设计

1.1　Swing的线程操作

Swing操作界面时，需要调用与操作系统直接交互的底层代码，由于这些代码不可被重复调用，因此它是线程不安全的。

Swing中包括两类线程。第一类是初始线程（Initial　Threads），此类线程将执行初始化应用代码。第二类是事件派发线程（The　event　dispatch　thread，EDT），所有的事件处理代码在这里执行。

Main方法运行在初始化线程上。初始化线程读取程序参数并初始化对象，启动程序的图形用户界面。而图形界面启动后，初始化线程工作基本结束。

Swing程序只有一个事件派发线程，该线程负责GUI组件的绘制和更新，通过调用程序的事件处理器来响应用户交互。由于所有事件处理都是在事件派发线程上进行，包括程序同界面组件等的交互，因此所有其上的任务应该尽快完成，以便界面能及时响应用户输入。

1.2　事件派发线程更新界面组件

在事件派发线程中执行代码有两种方法：SwingUtiinlities下的静态方法invokeAndWait（）和invokeLater（）。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。invokeLater（）方法会立即返回，不等待事件派发线程执行指定代码，　invokeAndWait（）方法会等事件派发线程执行了指定代码才返回。

这里分析事件派发线程更新组件的机制。首先，创建一个Runnable对象，它的run（）方法完成组件的状态更新操作。SwingUtilities接受该对象，将其传给SystemEventQueueUtilities类。该类将Runnable对象包装后添加到系统事件队列，运行这个事件时，run（）方法被执行。

2　Swing同步与多线程策略

Swing事件的处理代码在单独的事件派发线程中执行。因此遇到耗时任务时，不可直接放在事件派发线程中执行，否则响应迟钝界面会卡住。对于耗时任务，需要新的一个线程来处理。

由于系统事件队列采用单一线程来执行事件，因此Swing的同步解决策略，就是长时间的任务调用，用一个后台线程，在事件队列处理之外来处理，这里给出方案代码。