イベントディスパッチスレッド

イベントディスパッチスレッド(EDT) は、Abstract Window Toolkit (AWT)グラフィカルユーザーインターフェイスイベントキューからのイベントを処理するためにJavaで使用されるバックグラウンドスレッドです。これは、 Web ブラウザーやWeb サーバーなど、 Java 以外の多くのコンテキストでよく使用されるイベント駆動型プログラミングの一般的な概念の一例です。

イベントは主に、ユーザーインターフェースコンポーネントを再描画させる更新イベント、またはマウスやキーボードなどの入力デバイスからの入力イベントです。 AWT はシングルスレッドのペイントモデルを使用しており、すべての画面更新は単一のスレッドから実行する必要があります。イベントディスパッチスレッドは、可視ユーザーインターフェースコンポーネントの視覚的状態を更新できる唯一の有効なスレッドです。他のスレッドから可視コンポーネントを更新すると、Swing を使用するJavaプログラムでよく発生するバグの原因となります。^{[1]イベントディスパッチスレッドは、}Adobe Flashでは原始ワーカー、SWT、.NET Framework、AndroidではUI スレッドと呼ばれます。

GUIアクセスをシリアル化するためのメッセージループ

ソフトウェアアプリケーションは通常、複数のスレッドと単一の GIT データ構造で構成されます。つまり、GIT は共有データ構造であり、一度に 1 つのスレッドのみがアクセスするように同期する必要があります。AWTとSwing は、 GUI コンポーネントを作成してアクセスするための(スレッドアンセーフ) メソッドを公開しており、これらのメソッドはすべてのアプリケーションスレッドから参照できますが、他の GUI フレームワークと同様に、単一のイベントディスパッチスレッドのみがこれらのメソッドを実行する権限を持ちます。^[2]^[3]^[4] プログラマーはこの要件を見落とすことが多いため、Substance などのサードパーティのルックアンドフィールでは、イベントディスパッチスレッド内で実行されていない場合は Swing コンポーネントのインスタンス化を拒否し、^{[5]このようなコーディングミスを防止しています。GUI へのアクセスはシリアル化され、他のスレッドは}EDT メッセージキューを介して EDT で実行されるコードを送信できます。

つまり、他の GUI フレームワークと同様に、イベントディスパッチスレッドはメッセージの送信に全力を尽くします。つまり、GUI 上で実行されるアクションのメッセージキューを維持します。これらの要求は、システムおよび任意のアプリケーションスレッドによってキューに送信されます。EDT はそれらを次々に消費し、GUI コンポーネントを更新することで応答します。メッセージは、よく知られているアクションである場合もあれば、コールバック (EDT によって実行する必要があるユーザーメソッドへの参照) を伴う場合もあります。

すべてのメッセージに課せられる重要な要件は、GUI が応答し続けるためにはメッセージをすばやく実行する必要があるということです。そうしないと、メッセージループがブロックされ、GUI がフリーズしてしまいます。

EDT へのユーザーコードの送信

EDT にコードを送信し、ループをブロックせずに長いタスクを実行するためのさまざまなソリューションがあります。

コンポーネントイベントハンドラー (リスナー)

GUI コンポーネントは、リスナーと呼ばれるコールバックのリストをサポートします。リスナーは通常、コンポーネントの作成時に設定されます。EDT は、ユーザーが何らかの方法でコンポーネントをアクティブにすると (ボタンがクリックされる、マウスが移動する、項目が選択される、フォーカスが失われる、コンポーネントのサイズが変更されるなど)、リスナーを実行します。

タイマー

定期的または特定の時間に GUI にアクセス/変更する必要がある短いタスクにjavax.swing.Timer使用されます。これは、特定の時間に起動するようにリスナーが登録されている非表示の GUI コンポーネントと考えることができます。

同等物

System.Windows.Forms.Timer- .NET フレームワーク
flash.utils.Timer-アドビフラッシュ

他のスレッドからのリクエスト

SwingUtilities他のアプリケーションスレッドは、ヘルパークラス (またはAWT をEventQueue使用している場合)によって、イベントディスパッチスレッドで実行されるコードを渡すことができます。送信されたコードはオブジェクトでラップする必要があります。これらのクラスの 2 つのメソッドにより、次のことが可能になります。 Runnable

同期コード実行 (SwingUtilities.invokeAndWait(Runnable)またはEventQueue.invokeAndWait(Runnable))
非同期コード実行（SwingUtilities.invokeLater(Runnable)またはEventQueue.invokeLater(Runnable)）

イベントディスパッチスレッドから。

このメソッドはinvokeAndWait()、イベントディスパッチスレッドからは決して呼び出されません。例外がスローされます。メソッドSwingUtilities.isEventDispatchThread()またはEventQueue.isDispatchThread()を呼び出すと、現在のスレッドがイベントディスパッチスレッドであるかどうかを判断できます。

invokeLaterおよびによって EDT に提供されるコードは、invokeAndWaitフリーズを防ぐためにできるだけ高速である必要があります。通常、これらのコードは長時間の計算結果を GUI (ユーザー) に提供することを目的としています。

ワーカーデザインパターン

別のスレッドでのタスクの実行と EDT での結果の表示は、ワーカーデザインパターンによって組み合わせることができます。Sun Microsystemsによって開発されたこのjavax.swing.SwingWorkerクラスは、ワーカーデザインパターンの実装であり、Java 6 以降では標準の Swing ディストリビューションの一部となっています。SwingWorker は通常、EDT をブロックしないように長時間のタスクを実行するために、EDT 実行イベントリスナーから呼び出されます。

サンプル

SwingWorker < Document , Void > worker = new SwingWorker < Document , Void > () { public Document doInBackground () throws IOException { return loadXML (); // 重いタスク} public void done () { try { Document doc = get (); display ( doc ); } catch ( Exception ex ) { ex . printStackTrace (); } } }; worker . execute ();

Groovyとを使用する場合は、、、をgroovy.swing.SwingBuilder使用できます。次のようにもっと簡単に記述できます。 doLater()doOutside()edt()

doOutside { def doc = loadXML () // 重いタスクedt { display ( doc ) } }

同等物

System.ComponentModel.BackgroundWorker- .NET フレームワーク
flash.system.Worker-アドビフラッシュ
android.os.AsyncTask-アンドロイド

モーダル実行

SwingWorker は通常、コールバック (リスナー) イベントの処理中に EDT によって長時間のタスク用に作成されます。ワーカースレッドを生成すると、EDT はワーカーが完了するのを待たずに現在のメッセージの処理を続行します。多くの場合、これは望ましくありません。

多くの場合、EDT は GUI コンポーネントアクションを処理します。このアクションでは、JFileChooser などの別のダイアログを使用してユーザーに選択を求めます。JFileChooser はポップアップ表示され、ユーザーがオプションを選択している間は応答し続けます。アクションは [OK] ボタンが押された後にのみ選択されたファイルで続行されます。これは時間がかかり (ユーザーは数秒で応答します)、EDT がブロックしている間 (ダイアログが閉じられ、現在のコンポーネントアクションが終了するまで、キュー内の新しいメッセージ (JFileChooser など) は処理されません)、応答性の高い GUI (メッセージは EDT に引き続き送信されます) が必要です。この悪循環は、EDT が新しいメッセージループに入ることで解消されます。このループでは、「モーダルダイアログが終了しました」というメッセージが表示されるまで通常どおりメッセージが送信され、コンポーネントアクションのブロックされた位置から通常のメッセージ処理が再開されます。

オープンソースのFoxtrotプロジェクトは、Swing メッセージループポンピングをエミュレートして、ワーカーがタスクを完了した後にのみ続行される、任意のユーザータスクの「同期」実行メカニズムを提供します。

  button.addActionListener ( new ActionListener () { public void actionPerformed ( ActionEvent e ) { button.setText ( " Sleeping ... " ) ; 
  
	    
	 
		

		String text = null ; try { text = ( String ) Worker.post ( new Task () { public Object run () throws Exception { Thread.sleep ( 10000 ); return " Slept !" ; } } ) ; } catch ( Exception x ) ...   
		
		
		      
		   
			      
			  
				 
				  
			  
		   
		
		   

		ボタン.setText (テキスト) ;

		何か他のもの（）; 
} });

Java 1.7 以降、Java はシステムEventQueue ()でcreateSecondaryLoop ()を公開することにより、カスタムセカンダリメッセージループの標準ソリューションを提供します。

参照

参考文献

^ この問題は Java Swingに固有のものではありません。Windows Formsなど、ほとんどのウィジェットツールキットで同じ問題が発生します。Windows Formsでは、BackgroundWorkerクラスが Java のSwingWorkerと同じ目的を果たします。
^ 「イベントディスパッチスレッド」。Sun Microsystems 。 2011年10月2日閲覧。
^ 「Swing のデバッグ - 本当に難しいのか?」 Alexander Potochkin。2011 年 8 月 5 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年 10 月 2 日閲覧。
^ 「Initial Threads」。Sun Microsystems 。 2011年10月2日閲覧。
^ 「Substance · Pushing Pixels における EDT 違反のより厳格なチェック」

外部リンク

javax.swing(Swing API Javadocドキュメント)
java.awt(AWT API Javadocドキュメント)
Swing API ドキュメント
イベントディスパッチスレッド
SwingチュートリアルからのSwingWorkerの説明
AWT/Swing イベント処理に関する記事。イベントポンピング、ディスパッチ、処理、および EDT について説明しています。
Foxtrot プロジェクトのホームページ

[1] この問題は Java Swingに固有のものではありません。Windows Formsなど、ほとんどのウィジェットツールキットで同じ問題が発生します。Windows Formsでは、BackgroundWorkerクラスが Java のSwingWorkerと同じ目的を果たします。

[2] 「イベントディスパッチスレッド」。Sun Microsystems 。 2011年10月2日閲覧。

[3] 「Swing のデバッグ - 本当に難しいのか?」 Alexander Potochkin。2011 年 8 月 5 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年 10 月 2 日閲覧。

[4] 「Initial Threads」。Sun Microsystems 。 2011年10月2日閲覧。

[5] 「Substance · Pushing Pixels における EDT 違反のより厳格なチェック」