Как работает JComponent.paintImmediately() в Java Swing?

Question

Мое понимание: в отличие от большинства компонентов / операций в Swing, вызов JComponent.repaint() является потокобезопасным, то есть, хотя запрос на перерисовку сделан из другого потока (т.е. не из EDT), фактическое рисование происходит только в EDT. Ниже фрагмент кода демонстрирует это.

public class PaintingDemo {

    public static void main(String[] args) {
        final JFrame frame = new JFrame();
        final JPanel p = new MyPanel();
        SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                frame.add(p, BorderLayout.CENTER);
                frame.setSize(200, 200);
                frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
                frame.setVisible(true);
            }
        });
        new Thread("MyThread") {
            public void run() {
                while (true) {
                // Below statements are important to show the difference
                    p.repaint();
                    p.paintImmediately(p.getBounds());
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                    } catch(Exception e) {}
                }
            }
        }.start();
    }

}

class MyPanel extends JPanel {
    @Override
    public void paint(Graphics g) {
        System.out.println("paint() called in "+ Thread.currentThread().getName());
        super.paint(g);
    }
}

Из выходных данных известно, что рисование выполняется в EDT, когда repaint () вызывается независимо от того, из какого потока он вызывается - так что никаких проблем. Но, в случае paintImmediately () - рисование происходит в том же потоке, из которого он вызывается.

Рассмотрим случай, когда EDT изменяет состояние компонента, а другой поток (из которого вызывается paintImmediately ()) рисует тот же компонент.

Мой вопрос: в случае paintImmediately (), как обрабатывается синхронизация между потоком диспетчера событий (EDT) и другими потоками?

Answer 1

Насколько я понимаю, когда вы вызываете paintImmediately, вы вызываете следующий код:

        Component c = this;
        Component parent;

        if(!isShowing()) {
            return;
        }

        JComponent paintingOigin = SwingUtilities.getPaintingOrigin(this);
        if (paintingOigin != null) {
            Rectangle rectangle = SwingUtilities.convertRectangle(
                    c, new Rectangle(x, y, w, h), paintingOigin);
            paintingOigin.paintImmediately(rectangle.x, rectangle.y, rectangle.width, rectangle.height);
            return;
        }

        while(!c.isOpaque()) {
            parent = c.getParent();
            if(parent != null) {
                x += c.getX();
                y += c.getY();
                c = parent;
            } else {
                break;
            }

            if(!(c instanceof JComponent)) {
                break;
            }
    }
    if(c instanceof JComponent) {
        ((JComponent)c)._paintImmediately(x,y,w,h);
    } else {
        c.repaint(x,y,w,h);
    }

Так что, если это не JComponentты звонишь _paintImmediately() который заканчивает тем, что звонил paint(Graphics) Как показано ниже, трассировка стека (взята из фрагмента кода, который я опубликую в конце этого поста):

Thread [pool-1-thread-1] (Suspended)    
    TestPaint$1.paint(Graphics) line: 23    
    TestPaint$1(JComponent).paintToOffscreen(Graphics, int, int, int, int, int, int) line: 5221 
    RepaintManager$PaintManager.paintDoubleBuffered(JComponent, Image, Graphics, int, int, int, int) line: 1482 
    RepaintManager$PaintManager.paint(JComponent, JComponent, Graphics, int, int, int, int) line: 1413  
    RepaintManager.paint(JComponent, JComponent, Graphics, int, int, int, int) line: 1206   
    TestPaint$1(JComponent)._paintImmediately(int, int, int, int) line: 5169    
    TestPaint$1(JComponent).paintImmediately(int, int, int, int) line: 4980 
    TestPaint$1(JComponent).paintImmediately(Rectangle) line: 4992  
    TestPaint$3.run() line: 50  
    ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor$Worker) line: 1110  
    ThreadPoolExecutor$Worker.run() line: 603   
    Thread.run() line: 722  

Но если вы попытаетесь также позвонить repaint() одновременно (из другого потока) вы видите, что оба запускаются одновременно (я пытался войти в код с помощью отладчика, и рисование никогда не прекращалось в другом потоке), похоже, что на уровне кода Java не так много синхронизации (по крайней мере я ничего не мог заметить). Поэтому, если вы в конечном итоге изменяете состояние компонента в EDT, я считаю, что результаты весьма непредсказуемы, и вам следует избегать такой ситуации во что бы то ни стало.

Просто чтобы проиллюстрировать свою точку зрения, я попытался изменить состояние переменной внутри paint метод, добавить sleep увеличить риск коллизий между двумя потоками (EDT и другой), и, очевидно, кажется, что нет никакой синхронизации между двумя потоками (System.err.println() выводимый null время от времени).

Теперь я хотел бы знать, почему вы должны выполнить краску немедленно. Если вы не блокируете EDT, у вас не так много веских причин для выполнения таких действий.

Ниже приведен код, который я использовал для проверки этих вещей (довольно близко к тому, который был опубликован в вопросе). Код предназначен только для того, чтобы попытаться понять, что происходит, а не показать, как правильно выполнять рисование или какие-либо хорошие практики Swing.

import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Executors;

import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.SwingUtilities;
import javax.swing.Timer;

public class TestPaint {

    protected void initUI() {
        JFrame frame = new JFrame();
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.setTitle(TestPaint.class.getSimpleName());
        final Random rand = new Random();
        final JPanel comp = new JPanel() {
            private String value;

            @Override
            public void paint(Graphics g) {
                value = "hello";
                super.paint(g);
                try {
                    Thread.sleep(20);
                } catch (InterruptedException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
                g.setColor(new Color(rand.nextInt(256), rand.nextInt(256), rand.nextInt(256)));
                g.fillRect(0, 0, getWidth(), getHeight());
                if (SwingUtilities.isEventDispatchThread()) {
                    System.err.println("Painting in the EDT " + getValue());
                } else {
                    System.err.println("Not painting in EDT " + getValue());
                }
                value = null;
            }

            public String getValue() {
                return value;
            }
        };
        frame.add(comp);
        frame.setSize(400, 400);
        frame.setLocationRelativeTo(null);
        frame.setVisible(true);
        Timer t = new Timer(1, new ActionListener() {

            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                comp.repaint();
            }
        });
        t.start();
        Executors.newSingleThreadExecutor().execute(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                while (true) {
                    comp.paintImmediately(comp.getBounds());
                }
            }
        });
    }

    public static void main(String[] args) {
        SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                new TestPaint().initUI();
            }
        });
    }

}