開發多線程Javafx應用程序時需要注意哪些事項？

Question

我是Javafx的新手，並使用它開發IDE。 JavaFX面臨的問題是，我必須使用Platform.runLater()來反映來自其他線程的GUI變化。由於我正在開發的IDE使用多線程來保持最新信息，並使用Platform.runLater()使應用程序無響應。有時後臺進程必須打印出數百萬行的輸出，我認爲在多個線程嘗試執行相同操作時會導致問題。我試圖放一個計數器，這樣如果輸出大於250000行，它將在250000行之後打印輸出，否則在線程完成後會立即打印輸出，即使在這種情況下，如果兩個或多個線程試圖執行Platform.runLater()（還有其他線程會創建帶有複選框項目的樹並反映實時值）應用程序掛起，但後臺中的所有內容都保持正常運行，甚至應用程序不會拋出任何異常。在正常的java swing應用程序中，我沒有遇到類似的問題。所以我正在尋求指導來解決這些問題。有人可以給我PRO提示來解決類似問題嗎？ :)

編輯在@jewelsea的請求

我試圖保持示例代碼儘可能簡單

FxUI.java

public class FxUI extends Application { 
public static TextArea outputArea; 

@Override 
public void start(Stage primaryStage) { 
    outputArea= new TextArea(); 
    Button btn = new Button(); 

    btn.setText("Start Appending Text To Text Area"); 
    btn.setOnAction(new EventHandler<ActionEvent>() { 

     @Override 
     public void handle(ActionEvent event) { 
      Thread r=new Thread(new Runnable() { 

       @Override 
       public void run() { 
       for (int i = 0; i < 10; i++) { 
       Thread t= new Thread(new simpleThread(i)); 
      t.start(); 
       try { 
        Thread.sleep(1000); 
        System.out.println("Thread Awake"); 
       } catch (InterruptedException ex) { 
        Logger.getLogger(FxUI.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex); 
       } 
      } } 
      }); 
      r.start(); 
     } 
    }); 

    VBox root = new VBox(30); 
    outputArea.setWrapText(true); 
    outputArea.setPrefHeight(400); 
    root.getChildren().add(outputArea); 
    root.getChildren().add(btn); 

    Scene scene = new Scene(root, 500, 500); 

    primaryStage.setTitle("Hello World!"); 
    primaryStage.setScene(scene); 
    primaryStage.show(); 
} 

/** 
* @param args the command line arguments 
*/ 
public static void main(String[] args) { 
    launch(args); 
} 

} 

simpleThread.java

public class simpleThread implements Runnable { 

int threadnumber; 

public simpleThread(int j) { 
    threadnumber = j; 
} 

@Override 
public void run() { 
    String output = ""; 
    String content; 
    int length; 
    final String finalcontent2; 
    final int finallength2; 

    for (long i = 0L; i <= 10000; i++) { 
     final String finalcontent; 
     final int finallength; 

     if (i % 1000 == 0) { 
      output += "\nThread number = " + threadnumber + " \t Loop Counter=" + i; 
      content = FxUI.outputArea.getText() + "\n" + output; 
      length = content.length(); 
      finallength = length; 
      finalcontent = "" + content; 
      Platform.runLater(new Runnable() { 

       @Override 
       public void run() { 
        System.out.println("appending output"); 
        FxUI.outputArea.setText(finalcontent); 
        FxUI.outputArea.positionCaret(finallength); 

       } 
      }); 
     } else { 
      output += "\nThread number = " + threadnumber + " \t Loop Counter=" + i; 

     } 
     System.out.println("Thread number = " + threadnumber + " \t Loop Counter=" + i); 

    } 

} 

} 

Answer 1

我認爲這裏的第一個真正的問題是，你的代碼僅僅是大量低效的。在循環中建立一個字符串是一件非常糟糕的事情：你創建一個新的對象並且每次都複製所有的字符。此外，每次更新文本區域時，都會複製整個現有文本，通過連接其他內容創建另一個String，然後用新內容替換所有現有內容。字符串連接將以二次方式運行（因爲您每次都會增加字符串的長度），並且您將對Java的字符串實習過程造成混亂。

另外請注意，你不應該閱讀的場景圖節點的狀態的任何地方，除了FX應用程序線程，因此您的線路

 content = FxUI.outputArea.getText() + "\n" + output; 

不是線程安全的。

通常，要在循環中建立一個字符串，您應該使用StringBuilder來構建字符串內容。如果您使用的是TextArea，則它有一個appendText(...)方法，您只需更新它即可。

更新按照意見的討論：

在作出這些一般性意見，使這些改進並沒有真正讓你裏的表現是可以接受的狀態。我的觀察是，即使在線程完成後，TextArea對用戶輸入的響應也很慢。問題是（我猜）你有大量的數據實際上與場景圖的「活」部分相關聯。

這裏更好的選擇可能是使用虛擬化控件，如ListView來顯示數據。這些只有可見部分的單元格，並在用戶滾動時重用它們。這是一個例子。我添加了選擇功能和複製到剪貼板功能，因爲這是您錯過從TextArea到ListView的主要功能。 （請注意，如果你有選擇的東西一個巨大的數字，String.join()方法是運行速度很慢，你可能需要創建一個後臺任務和模塊化的對話框，顯示其進度，如果這很重要。）

import java.util.concurrent.BlockingQueue; 
import java.util.concurrent.ExecutorService; 
import java.util.concurrent.Executors; 
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue; 
import java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean; 
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; 

import javafx.application.Application; 
import javafx.application.Platform; 
import javafx.beans.binding.Bindings; 
import javafx.concurrent.Task; 
import javafx.geometry.Insets; 
import javafx.geometry.Pos; 
import javafx.scene.Scene; 
import javafx.scene.control.Button; 
import javafx.scene.control.ListView; 
import javafx.scene.control.SelectionMode; 
import javafx.scene.input.Clipboard; 
import javafx.scene.input.ClipboardContent; 
import javafx.scene.layout.BorderPane; 
import javafx.scene.layout.HBox; 
import javafx.stage.Stage; 

public class BigListBackgroundThreadDemo extends Application { 

    private static final int NUM_ITERATIONS = 10_000 ; 
    private static final int NUM_THREADS_PER_CALL = 5 ; 

    @Override 
    public void start(Stage primaryStage) { 
     ListView<String> data = new ListView<>(); 
     data.getSelectionModel().setSelectionMode(SelectionMode.MULTIPLE); 
     Button startButton = new Button("Start"); 
     Button selectAllButton = new Button("Select All"); 
     Button selectNoneButton = new Button("Clear Selection"); 
     Button copyToClipboardButton = new Button("Copy to clipboard"); 
     copyToClipboardButton.disableProperty().bind(Bindings.isEmpty(data.getSelectionModel().getSelectedItems())); 

     AtomicInteger threadCount = new AtomicInteger(); 
     ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(5, r -> { 
      Thread t = new Thread(r); 
      t.setDaemon(true); 
      return t ; 
     }); 

     startButton.setOnAction(event -> { 
      exec.submit(() -> { 
       for (int i=0; i < NUM_THREADS_PER_CALL; i++) { 
        exec.submit(createTask(threadCount, data)); 
        try { 
         Thread.sleep(500); 
        } catch (InterruptedException exc) { 
         throw new Error("Unexpected interruption", exc); 
        } 
       } 
      }); 
     }); 

     selectAllButton.setOnAction(event -> { 
      data.getSelectionModel().selectAll(); 
      data.requestFocus(); 
     }); 
     selectNoneButton.setOnAction(event -> { 
      data.getSelectionModel().clearSelection(); 
      data.requestFocus(); 
     }); 

     copyToClipboardButton.setOnAction(event -> { 
      ClipboardContent clipboardContent = new ClipboardContent(); 
      clipboardContent.putString(String.join("\n", data.getSelectionModel().getSelectedItems())); 
      Clipboard.getSystemClipboard().setContent(clipboardContent); 
     }); 

     HBox controls = new HBox(5, startButton, selectAllButton, selectNoneButton, copyToClipboardButton); 
     controls.setAlignment(Pos.CENTER); 
     controls.setPadding(new Insets(5)); 

     BorderPane root = new BorderPane(data, null, null, controls, null); 


     Scene scene = new Scene(root, 800, 600); 
     primaryStage.setScene(scene); 
     primaryStage.show(); 
    } 

    private Task<Void> createTask(AtomicInteger threadCount, ListView<String> target) { 
     return new Task<Void>() { 
      @Override 
      public Void call() throws Exception { 
       int count = threadCount.incrementAndGet(); 
       AtomicBoolean pending = new AtomicBoolean(false); 
       BlockingQueue<String> messages = new LinkedBlockingQueue<>(); 
       for (int i=0; i < NUM_ITERATIONS; i++) { 
        messages.add("Thread number: "+count + "\tLoop counter: "+i); 
        if (pending.compareAndSet(false, true)) { 
         Platform.runLater(() -> { 
          pending.set(false); 
          messages.drainTo(target.getItems()); 
          target.scrollTo(target.getItems().size()-1); 
         }); 
        } 
       } 

       return null ; 
      } 
     }; 
    } 


    public static void main(String[] args) { 
     launch(args); 
    } 
} 

Answer 2

在JavaFX中，您必須在運行Task的Service中執行後臺進程。通過這樣做，你將不會釋放你的GUI線程

快速的例子，如果你想要一個字符串作爲你的進程的返回值。

服務：您要使用你的服務

public class MyService extends Service<String> { 
    @Override 
    protected Task<String> createTask() { 
     return new Task<String>() { 
      @Override 
      protected String call() throws Exception { 
       //Do your heavy stuff 
       return ""; 
      } 
     }; 
    } 
} 

地點：

final MyService service = new MyService(); 

    service.setOnSucceeded(e -> { 
     //your service finish with no problems 
     service.getValue(); //get the return value of your service 
    }); 

    service.setOnFailed(e -> { 
     //your service failed 
    }); 

    service.restart(); 

您還有其他方法一樣setOnFailed，對於不同的狀態。所以實施你所需要的。 你也可以監視這個服務，但是我讓你閱讀這個文檔。它很簡單。

你也應該閱讀JavaFX concurency