将Swing与工作者以外的线程连接

时间:2013-08-14 22:31:04

标签: java multithreading swing thread-safety

我为项目构建了一个简单的客户端和服务器,使用非常基本的文本界面进行测试和开发(代码演示如下)。

客户端库有一个acceptMessage()方法和一个getMessage()方法,它基本上将消息分别输入阻塞问题或从阻塞问题中拉出消息(在客户端中这是用put()和take实现的( )电话)。一个线程在System.in上阻塞,并通过acceptMessage将读取行发送到客户端,而其他块在客户端getMessage()方法上,并在它们到达时回显消息到System.out。所有非常基本但它的工作正常。

现在我已经让我的客户端库工作了,我正在试图弄清楚如何将它集成到使用Swing GUI的应用程序中。到目前为止,我还没有比在Netbeans中使用文本输入框和标签在界面构建工具中构建简单表单更进一步。我们的想法是让文本输入框取代从system.in和标签中读取的位置,以显示本来写入system.out的内容。到那时,我将在Swing中复制我的简单测试应用程序。

根据我的理解,与Swing GUI交互的所有内容都必须在Swing线程中运行,但客户端是作为自己的线程运行的。我不认为从GUI向acceptMessage()发送消息将非常困难(我认为它涉及设置一个ActionPerformed方法,它将读取输入框的内容并在客户端调用acceptMessage(),尽管我'我还在试图解决这个问题,但我不知道如何回复。我知道由于线程安全问题,我无法在GUI线程中调用客户端调用功能,而且客户端库的编写方式是不知道它的消费类。客户端实例只是传递给使用者类,然后使用acceptMessage()和getMessage()来发送和接收消息。它不(也不应该)关心消费类实际上是什么。

这种架构是否可以轻松地将客户端集成到GUI中?如果是这样,从客户端处理输入的正确方法是什么? (就像我说的,我认为一旦我弄清楚Swing的那个方面,输出到客户端并不会特别困难)。

我使用Swing的主要动机是:a)它似乎是用于Java的最佳文档GUI库,b)Netbeans已经拥有使用Swing的工具和c)我有一个严格的截止日期,没有时间切换GUI库并从头开始(这是针对大学项目)。如果我有更多的时间可能会看到其他图书馆,但我想他们都有自己的怪癖。

import java.io.*;
import java.util.logging.*;

public class TestApp implements Runnable {

    private Client <String>     client              = null;
    private UpstreamChannel     upstream            = null;
    private DownstreamChannel   downstream          = null;
    private Thread              upstreamThread      = null;
    private Thread              downstreamThread    = null;
    private boolean             ending              = false;

    private class UpstreamChannel implements Runnable {

        private TestApp outer   = null;

        @Override
        public void run () {

            Thread.currentThread ().setName ("TestApp.UpstreamChannel");

            try (BufferedReader inReader = new BufferedReader (new InputStreamReader (System.in))) {
                while (!this.outer.ending) {
                    this.outer.client.acceptMessage (inReader.readLine ());
                }
            } catch (IOException ex) {
                Logger.getLogger (this.getClass ().getName ()).log (Level.SEVERE, ex.getMessage (), ex);
            } finally {
                this.outer.ending   = true;
                this.outer.downstreamThread.interrupt ();
                Thread.currentThread ().interrupt ();
                return;
            }
        }

        public UpstreamChannel (TestApp app) {
            this.outer  = app;
        }
    }

    private class DownstreamChannel implements Runnable {

        private TestApp outer   = null;

        @Override
        public void run () {

            Thread.currentThread ().setName ("TestApp.DownstreamChannel");

            try {
                while (!this.outer.ending) {
                    System.out.println (this.outer.client.getMessage ());
                }
            } catch (InterruptedException ex) {
                Logger.getLogger (this.getClass ().getName ()).log (Level.INFO, ex.getMessage (), ex);
            } finally {
                this.outer.ending   = true;
                this.outer.upstreamThread.interrupt ();
                Thread.currentThread ().interrupt ();
                return;
            }
        }

        public DownstreamChannel (TestApp app) {
            this.outer  = app;
        }
    }

    @Override
    public void run () {
        if ((null == this.upstreamThread) 
        && (null == this.downstreamThread)) {
            this.upstreamThread     = new Thread (this.upstream);
            this.downstreamThread   = new Thread (this.downstream);
            this.upstreamThread.start ();
            this.downstreamThread.start ();

            try {
                this.upstreamThread.join ();
                this.downstreamThread.join ();
            } catch (InterruptedException ex) {
                Logger.getLogger (this.getClass ().getName ()).log (Level.INFO, ex.getMessage (), ex);
            } finally {
                this.upstreamThread.interrupt ();
                this.downstreamThread.interrupt ();
                System.out.println ("Sayonara");
            }
        }
    }

    public TestApp (Client <String> client) {
        this.upstream   = new UpstreamChannel (this);
        this.downstream = new DownstreamChannel (this);
        this.client     = client;

        Logger.getLogger (this.getClass ().getName ()).log (Level.INFO, "Class instantiated");
    }
}

启动客户端应用程序的代码如下:

    public static void main (String[] args) throws UnknownHostException, IOException, InterruptedException {
        Client <String> clientInstance  = new Client ("localhost", 8113);
        TestApp         app             = new TestApp (clientInstance);
        Thread          clientThread    = new Thread (clientInstance);
        Thread          appThread       = new Thread (app);

        clientThread.start ();
        appThread.start ();

        clientThread.join ();
        appThread.interrupt ();

        System.exit (0);
    }
}
编辑:我认为一个工作线程轮询getMessage(因此阻塞直到消息到达)并使用publish()使其可用将是一个解决方案,但我认为存在消息被丢弃的风险“如果两条消息快速连续到达。

    SwingWorker reader                      = new SwingWorker () {
        @Override
        protected Object doInBackground () throws Exception {
            while (!this.isCancelled ()) {
                publish (clientInstance.getMessage ());
            }
            return null;
        }
    };

2 个答案:

答案 0 :(得分:2)

所以你的基本问题是如何获得

while (!this.outer.ending) {
      System.out.println (this.outer.client.getMessage ());
 }

在标签上设置文本而不是打印到stdout。你是对的,因为这是一个单独的线程,你不能直接在GUI小部件上调用方法。但是你可以要求GUI线程调度一些将在GUI线程中运行的代码,

while (!this.outer.ending) {
  final String message = this.outer.client.getMessage (); 

    java.awt.EventQueue.invokeLater(new Runnable() {

      public void run() {
           theLabel.setText(message);      

       }
    });
}

另一种方式可能就像在GUI调用中使用事件处理程序一样简单

  this.outer.client.acceptMessage (textBox.getText());

但是如果acceptMessage也是一个阻塞调用,那么你也需要一个单独的线程,并让GUI将消息传递给该线程。

答案 1 :(得分:1)

我个人喜欢在你的actionPerformed方法中遵循这样的事情:

public void actionPerformed( ActionEvent event ) {
    Promise<SomeReturn> promise = server.acceptMessage( message, SomeReturn.class );
    promise.onSuccess( new Callback() {
        public void call( SomeReturn result ) {
            // this is on the swing thread
            someLabel.setText( result.getText() );
        }
    });
}

然后这是异步操作的promise类:

public class Promise<T> {

    Callback<T> successCallback;
    Callback<? extends Exception> errorCallback;

    // swing client will register callbacks with these methods
    public onSuccess( Callback<T> callback ) {
        successCallback = callback;
    }

    // swing client will register callbacks with these methods
    public Promise<T> onError( Callback<? extends Exception> callback ) {
        errorCallback = callback;
    }

    // network client thread will call these methods when it gets a response
    public void setResult( final T result ) {
        SwingUtilities.invokeLater( new Runnable() {
            public void run() {
               if( successCallback != null ) 
                   successCallback.call( result );
               else 
                   log.warning("Response dropped!  No success callback registered " + result );
            }
        });
    }

    // network client thread will call these methods when it gets a response
    public void setError( final Exception ex ) {
        SwingUtilities.invokeLater( new Runnable() {
            public void run() {
               if( errorCallback != null ) 
                   errorCallback.call( ex );
               else 
                   log.error( ex );
            }
        });
    }
}

我不喜欢使用类似getMessage()的东西,因为这需要一个同步样式编码,其中swing客户端必须轮询或知道何时调用getMessage()以便它不会阻塞线程。相反,为什么不让执行工作的线程在响应到达时调用您。它通过在它返回的Promise上调用setResult()或setError()来实现。您通过调用acceptMessage()请求另一个线程执行操作,然后它返回给您一个Promise。您可以注册该承诺,以便在处理该消息时获得通知(成功或错误)。

在Java SE API中,我们拥有与Promise这个概念非常接近的Future,但不幸的是,它们没有提供回调机制,以便在结果到达时得到通知。 API作者没有这样做是非常令人失望的,因为他们创建的界面几乎没用。

在acceptMessage()实现的后面可能有很多东西。您可以启动传递消息的线程并承诺为该消息提供服务,或者您可以将消息+ promise放到消费者线程或线程池从中抽取的队列中。当它完成对消息的处理时,它使用promise来回调你的UI。