本文討論線程和Swing組件。目的不僅是為了幫助你以線程安全的方式使用Swing API，而且解釋了我們?yōu)槭裁磿?huì)選擇現(xiàn)在這樣的線程方案。

　　本文包括以下內(nèi)容：

　　單線程規(guī)則：Swing線程在同一時(shí)刻僅能被一個(gè)線程所訪問。一般來(lái)說，這個(gè)線程是事件派發(fā)線程（event-dispatching thread）。

　　規(guī)則的例外：有些操作保證是線程安全的。

　　事件分發(fā)：如果你需要從事件處理（event-handling）或繪制代碼以外的地方訪問UI，那么你可以使用SwingUtilities類的invokeLater()或invokeAndWait()方法。

　　創(chuàng)建線程：如果你需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)線程??比如用來(lái)處理一些耗費(fèi)大量計(jì)算能力或受I/O能力限制的工作??你可以使用一個(gè)線程工具類如SwingWorker或Timer。

　　為什么我們這樣實(shí)現(xiàn)Swing：我們用一些關(guān)于Swing的線程安全的背景資料來(lái)結(jié)束這篇文章。

　　Swing的規(guī)則是：

　　一旦Swing組件被具現(xiàn)化（realized），所有可能影響或依賴于組件狀態(tài)的代碼都應(yīng)該在事件派發(fā)線程中執(zhí)行。

　　這個(gè)規(guī)則可能聽起來(lái)有點(diǎn)嚇人，但對(duì)許多簡(jiǎn)單的程序來(lái)說，你用不著為線程問題操心。在我們深入如何撰寫Swing代碼之前，讓我們先來(lái)定義兩個(gè)術(shù)語(yǔ)：具現(xiàn)化（realized）和事件派發(fā)線程（event-dispatching thread）。

　　具現(xiàn)化的意思是組建的paint()方法已經(jīng)或可能會(huì)被調(diào)用。一個(gè)作為頂級(jí)窗口的Swing組件當(dāng)調(diào)用以下方法時(shí)將被具現(xiàn)化：setVisible(true)、show()或（可能令你驚奇）pack()。當(dāng)一個(gè)窗口被具現(xiàn)化，它包含的所有組件都被具現(xiàn)化。另一個(gè)具現(xiàn)化一個(gè)組件的方法是將它放入到一個(gè)已經(jīng)具現(xiàn)化的容器中。稍后你會(huì)看到一些對(duì)組件具現(xiàn)化的例子。

　　事件派發(fā)線程是執(zhí)行繪制和事件處理的線程。例如，paint()和actionPerformed()方法會(huì)自動(dòng)在事件派發(fā)線程中執(zhí)行。另一個(gè)將代碼放到事件派發(fā)線程中執(zhí)行的方法是使用SwingUtilities類的invokeLater()方法。

　　所有可能影響一個(gè)已具現(xiàn)化的Swing組件的代碼都必須在事件派發(fā)線程中執(zhí)行。但這個(gè)規(guī)則有一些例外：

　　有些方法是線程安全的：在Swing API的文檔中，線程安全的方法用以下文字標(biāo)記：

　　This method is thread safe, although most Swing methods are not.

　?。ㄟ@個(gè)方法是線程安全的，盡管大多數(shù)Swing方法都不是。）

　　一個(gè)應(yīng)用程序的GUI常常可以在主線程中構(gòu)建和顯示：下面的典型代碼是安全的，只要沒有（Swing或其他）組件被具現(xiàn)化：

　　public class MyApplication {public static void main(String[] args) { JFrame f = new JFrame("Labels"); // 在這里將各組件 // 加入到主框架…… f.pack(); f.show(); // 不要再做任何GUI工作…… } }

　　上面所示的代碼全部在“main”線程中運(yùn)行。對(duì)f.pack()的調(diào)用使得JFrame以下的組件都被具現(xiàn)化。這意味著，f.show()調(diào)用是不安全的且應(yīng)該在事件派發(fā)線程中執(zhí)行。盡管如此，只要程序還沒有一個(gè)看得到的GUI，JFrame或它的里面的組件就幾乎不可能在f.show()返回前收到一個(gè)paint()調(diào)用。因?yàn)樵趂.show()調(diào)用之后不再有任何GUI代碼，于是所有GUI工作都從主線程轉(zhuǎn)到了事件派發(fā)線程，因此前面所討論的代碼實(shí)際上是線程安全的。

　　一個(gè)applet的GUI可以在init()方法中構(gòu)造和顯示：現(xiàn)有的瀏覽器都不會(huì)在一個(gè)applet的init()和start()方法被調(diào)用前繪制它。因而，在一個(gè)applet的init()方法中構(gòu)造GUI是安全的，只要你不對(duì)applet中的對(duì)象調(diào)用show()或setVisible(true)方法。

　　要順便一提的是，如果applet中使用了Swing組件，就必須實(shí)現(xiàn)為JApplet的子類。并且，組件應(yīng)該添加到的JApplet內(nèi)容窗格（content pane）中，而不要直接添加到JApplet。對(duì)任何applet，你都不應(yīng)該在init()或start()方法中執(zhí)行費(fèi)時(shí)的初始化操作；而應(yīng)該啟動(dòng)一個(gè)線程來(lái)執(zhí)行費(fèi)時(shí)的任務(wù)。

　　下述JComponent方法是安全的，可以從任何線程調(diào)用：repaint()、ridate()、和invalidate()。repaint()和ridate()方法為事件派發(fā)線程對(duì)請(qǐng)求排隊(duì)，并分別調(diào)用paint()和validate()方法。invalidate()方法只在需要確認(rèn)時(shí)標(biāo)記一個(gè)組件和它的所有直接祖先。

　　監(jiān)聽者列表可以由任何線程修改：調(diào)用addListenerTypeListener()和removeListenerTypeListener()方法總是安全的。對(duì)監(jiān)聽者列表的添加/刪除操作不會(huì)對(duì)進(jìn)行中的事件派發(fā)有任何影響。

　　注意：ridate()和舊的validate()方法之間的重要區(qū)別是，ridate()會(huì)緩存請(qǐng)求并組合成一次validate()調(diào)用。這和repaint()緩存并組合繪制請(qǐng)求類似。

　　大多數(shù)初始化后的GUI工作自然地發(fā)生在事件派發(fā)線程。一旦GUI成為可見，大多數(shù)程序都是由事件驅(qū)動(dòng)的，如按鈕動(dòng)作或鼠標(biāo)點(diǎn)擊，這些總是在事件派發(fā)線程中處理的。

　　不過，總有些程序需要在GUI成為可見后執(zhí)行一些非事件驅(qū)動(dòng)的GUI工作。比如：

　　在成為可用前需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間初始化操作的程序：這類程序通常應(yīng)該在初始化期間就顯示出GUI，然后更新或改變GUI。初始化過程不應(yīng)該在事件派發(fā)線程中進(jìn)行；否則，重繪組件和事件派發(fā)會(huì)停止。盡管如此，在初始化之后，GUI的更新/改變還是應(yīng)該在事件派發(fā)線程中進(jìn)行，理由是線程安全。

　　必須響應(yīng)非AWT事件來(lái)更新GUI的程序：例如，想象一個(gè)服務(wù)器程序從可能運(yùn)行在其他機(jī)器上的程序得到請(qǐng)求。這些請(qǐng)求可能在任何時(shí)刻到達(dá)，并且會(huì)引起在一些可能未知的線程中對(duì)服務(wù)器的方法調(diào)用。這個(gè)方法調(diào)用怎樣更新GUI呢？在事件派發(fā)線程中執(zhí)行GUI更新代碼。

　　SwingUtilities類提供了兩個(gè)方法來(lái)幫助你在事件派發(fā)線程中執(zhí)行代碼：

　　invokeLater()：要求在事件派發(fā)線程中執(zhí)行某些代碼。這個(gè)方法會(huì)立即返回，不會(huì)等待代碼執(zhí)行完畢。

　　invokeAndWait()：行為與invokeLater()類似，除了這個(gè)方法會(huì)等待代碼執(zhí)行完畢。一般地，你可以用invokeLater()來(lái)代替這個(gè)方法。

　　下面是一些使用這幾個(gè)API的例子。請(qǐng)同時(shí)參閱《The Java Tutorial》中的“BINGO example”，尤其是以下幾個(gè)類：CardWindow、ControlPane、Player和OverallStatusPane。

　　使用invokeLater()方法

　　你可以從任何線程調(diào)用invokeLater()方法以請(qǐng)求事件派發(fā)線程運(yùn)行特定代碼。你必須把要運(yùn)行的代碼放到一個(gè)Runnable對(duì)象的run()方法中，并將此Runnable對(duì)象設(shè)為invokeLater()的參數(shù)。invokeLater()方法會(huì)立即返回，不等待事件派發(fā)線程執(zhí)行指定代碼。這是一個(gè)使用invokeLater()方法的例子：

　　Runnable doWorkRunnable = new Runnable() { public void run() { doWork(); }};SwingUtilities.invokeLater(doWorkRunnable);

　　使用invokeAndWait()方法

　　invokeAndWait()方法和invokeLater()方法很相似，除了invokeAndWait()方法會(huì)等事件派發(fā)線程執(zhí)行了指定代碼才返回。在可能的情況下，你應(yīng)該盡量用invokeLater()來(lái)代替invokeAndWait()。如果你真的要使用invokeAndWait()，請(qǐng)確保調(diào)用invokeAndWait()的線程不會(huì)在調(diào)用期間持有任何其他線程可能需要的鎖。

　　這是一個(gè)使用invokeAndWait()的例子：

　　void showHelloThereDialog() throws Exception { Runnable showModalDialog = new Runnable() { public void run() { JOptionPane.showMessageDialog( myMainFrame, "Hello There"); } }; SwingUtilities.invokeAndWait (showModalDialog);}

　　類似地，假設(shè)一個(gè)線程需要對(duì)GUI的狀態(tài)進(jìn)行存取，比如文本域的內(nèi)容，它的代碼可能類似這樣：

　　void printTextField() throws Exception { final String[] myStrings = new String[2]; Runnable getTextFieldText = new Runnable() { public void run() { myStrings[0] = textField0.getText(); myStrings[1] = textField1.getText(); } }; SwingUtilities.invokeAndWait (getTextFieldText); System.out.println(myStrings[0] + " " + myStrings[1]);}

　　如果你能避免使用線程，最好這樣做。線程可能難于使用，并使得程序的debug更困難。一般來(lái)說，對(duì)于嚴(yán)格意義下的GUI工作，線程是不必要的，比如對(duì)組件屬性的更新。

　　不管怎么說，有時(shí)候線程是必要的。下列情況是使用線程的一些典型情況：

　　執(zhí)行一項(xiàng)費(fèi)時(shí)的任務(wù)而不必將事件派發(fā)線程鎖定。例子包括執(zhí)行大量計(jì)算的情況，會(huì)導(dǎo)致大量類被裝載的情況（如初始化），和為網(wǎng)絡(luò)或磁盤I/O而阻塞的情況。

　　重復(fù)地執(zhí)行一項(xiàng)操作，通常在兩次操作間間隔一個(gè)預(yù)定的時(shí)間周期。

　　要等待來(lái)自客戶的消息。

　　你可以使用兩個(gè)類來(lái)幫助你實(shí)現(xiàn)線程：

　　SwingWorker：創(chuàng)建一個(gè)后臺(tái)線程來(lái)執(zhí)行費(fèi)時(shí)的操作。

　　Timer：創(chuàng)建一個(gè)線程來(lái)執(zhí)行或多次執(zhí)行某些代碼，在兩次執(zhí)行間間隔用戶定義的延遲。

　　使用SwingWorker類

　　SwingWorker類在SwingWorker.java中實(shí)現(xiàn)，這個(gè)類并不包含在Java的任何發(fā)行版中，所以你必須單獨(dú)下載它。

　　SwingWorker類做了所有實(shí)現(xiàn)一個(gè)后臺(tái)線程所需的骯臟工作。雖然許多程序都不需要后臺(tái)線程，后臺(tái)線程在執(zhí)行費(fèi)時(shí)的操作時(shí)仍然是很有用的，它能提高程序的性能觀感。

　　SwingWorker′s get() method. Here′s an example of using SwingWorker:

　　要使用SwingWorker類，你首先要實(shí)現(xiàn)它的一個(gè)子類。在子類中，你必須實(shí)現(xiàn)construct()方法還包含你的長(zhǎng)時(shí)間操作。當(dāng)你實(shí)例化SwingWorker的子類時(shí)，SwingWorker創(chuàng)建一個(gè)線程但并不啟動(dòng)它。你要調(diào)用你的SwingWorker對(duì)象的start()方法來(lái)啟動(dòng)線程，然后start()方法會(huì)調(diào)用你的construct()方法。當(dāng)你需要construct()方法返回的對(duì)象時(shí)，可以調(diào)用SwingWorker類的get()方法。這是一個(gè)使用SwingWorker類的例子：

　　...// 在main方法中： final SwingWorker worker = new SwingWorker() { public Object construct() { return new expensiveDialogComponent(); } }; worker.start();...// 在動(dòng)作事件處理方法中: JOptionPane.showMessageDialog (f, worker.get());

　　當(dāng)程序的main()方法調(diào)用start()方法，SwingWorker啟動(dòng)一個(gè)新的線程來(lái)實(shí)例化ExpensiveDialogComponent。main()方法還構(gòu)造了由一個(gè)窗口和一個(gè)按鈕組成的GUI。

　　當(dāng)用戶點(diǎn)擊按鈕，程序?qū)⒆枞?，如果必要，阻塞到ExpensiveDialogComponent創(chuàng)建完成。然后程序顯示一個(gè)包含ExpensiveDialogComponent的模式對(duì)話框。你可以在MyApplication.java找到整個(gè)程序。

　　使用Timer類

　　Timer類通過一個(gè)ActionListener來(lái)執(zhí)行或多次執(zhí)行一項(xiàng)操作。你創(chuàng)建定時(shí)器的時(shí)候可以指定操作執(zhí)行的頻率，并且你可以指定定時(shí)器的動(dòng)作事件的監(jiān)聽者（action listener）。啟動(dòng)定時(shí)器后，動(dòng)作監(jiān)聽者的actionPerformed()方法會(huì)被（多次）調(diào)用來(lái)執(zhí)行操作。

　　定時(shí)器動(dòng)作監(jiān)聽者（action listener）定義的actionPerformed()方法將在事件派發(fā)線程中調(diào)用。這意味著你不必在其中使用invokeLater()方法。

　　這是一個(gè)使用Timer類來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫循環(huán)的例子：

　　public class AnimatorApplicationTimer extends JFrame implements ActionListener { ...//在這里定義實(shí)例變量 Timer timer; public AnimatorApplicationTimer(...) { ... // 創(chuàng)建一個(gè)定時(shí)器來(lái) // 來(lái)調(diào)用此對(duì)象action handler。 timer = new Timer(delay, this); timer.setInitialDelay(0); timer.setCoalesce(true); ... } public void startAnimation() { if (frozen) { // 什么都不做。應(yīng)用戶要求 // 停止變換圖像。 } else { // 啟動(dòng)（或重啟動(dòng)）動(dòng)畫！ timer.start(); } } public void stopAnimation() { // 停止動(dòng)畫線程。 timer.stop(); } public void actionPerformed (ActionEvent e) { // 進(jìn)到下一幀動(dòng)畫。 frameNumber++; // 顯示。 repaint(); } ...}