关于 SWT 的UI线程和非UI线程

Posted 2020-09-27 千彧

要理解UI线程，先要了解一下“消息循环”这个概念。链接是百度百科上的条目，简单地说，操作系统把用户界面上的每个操作都转化成为对应的消息，加入消息队列。然后把消息转发给对应的应用程序（一般来说，就是活动窗口），应用程序根据自己的逻辑处理这些消息。 如果应用程序处理某个消息事件的时候，用了很长的时间，这时候后续的消息无法及时得到处理，就会造成应用程序没有响应，也就是常说的“假死”状态。 所以，应用程序如果处理某个事件需要较长的时间，需要把这个操作放到一个另外的线程中进行处理。 下面再回顾一下前面的简单的SWT程序的结构：

public static void main(String[] args) {
          Display display = new Display ();
          Shell shell = new Shell (display);
          ......
          shell.open ();
          while (!shell.isDisposed ()) {
             if (!display.readAndDispatch ()) display.sleep ();
          }
          display.dispose ();
    }

while循环一段就是处理消息循环的开始，也就是说，一个SWT程序的主线程，就是对应的所谓的UI线程。

程序中什么地方是UI线程什么地方是非UI线程

1. 主线程是UI线程
2. 监听器方法中是UI线程 比如下面这段小程序：

Label label = new Label (shell, SWT.NONE);
    label.setText ("Enter your name:");
    Text text = new Text (shell, SWT.BORDER);
    text.setLayoutData (new RowData (100, SWT.DEFAULT));
    Button ok = new Button (shell, SWT.PUSH);
    ok.setText ("OK");
    ok.addSelectionListener(new SelectionAdapter() {
        @Override
        public void widgetSelected(SelectionEvent e) {
            while(true) {
                System.out.println(1);
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e1) {
                    e1.printStackTrace();
                }
            }
        }
    });

程序中模拟在点击按钮后，执行一段费时的操作，运行可以看到，程序处于无响应状态：

避免无响应

那么，如何避免程序进入无响应状态呢？ 其实很简单，不要在UI线程中执行长时间的操作，如果必需要执行费时操作，就在另外的线程中执行:

ok.addSelectionListener(new SelectionAdapter() {
        @Override
        public void widgetSelected(SelectionEvent e) {
            new Thread() {
                public void run() {
                    while(true) {
                        System.out.println(1);
                        try {
                            Thread.sleep(1000);
                        } catch (InterruptedException e1) {
                            e1.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }.start();
        }
    });

这样再次执行，可以看到点击按钮后，程序不再会进入无响应状态。

非UI线程访问UI

所以对控件的操作都必需在UI线程中进行，否则会抛出线程访问错误，还是以上面代码为例，我们现在改成打印text控件的文本：

ok.addSelectionListener(new SelectionAdapter() {
        @Override
        public void widgetSelected(SelectionEvent e) {
            // 此处代码直接在监听器方法中，是UI线程
            new Thread() {
                public void run() {
                    // 此处为另外一个单独线程，非UI线程
                    while(true) {
                        System.out.println(text.getText());
                        try {
                            Thread.sleep(1000);
                        } catch (InterruptedException e1) {
                            e1.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }.start();
        }
    });

运行程序，点击按钮，就会抛出下面的异常：

Exception in thread "Thread-0" org.eclipse.swt.SWTException: Invalid thread access
    at org.eclipse.swt.SWT.error(SWT.java:4441)
    at org.eclipse.swt.SWT.error(SWT.java:4356)
    at org.eclipse.swt.SWT.error(SWT.java:4327)
    at org.eclipse.swt.widgets.Widget.error(Widget.java:476)
    at org.eclipse.swt.widgets.Widget.checkWidget(Widget.java:367)
    at org.eclipse.swt.widgets.Text.getText(Text.java:1350)
    at test.Snippet108$1$1.run(Snippet108.java:24)

对于这种在非UI线程访问UI的情况，需要用Display类的syncExec(Runnable)或asyncExec(Runnable)两个方法来执行:

ok.addSelectionListener(new SelectionAdapter() {
        @Override
        public void widgetSelected(SelectionEvent e) {
            // 此处代码直接在监听器方法中，是UI线程
            new Thread() {
                public void run() {
                    // 此处为另外一个单独线程，非UI线程 
                    while(true) {
                        // 非UI线程访问UI
                        display.syncExec(new Runnable() {
                            @Override
                            public void run() {
                                // 这段代码实际上会被放在UI线程中执行
                                System.out.println(text.getText());
                            }
                        });
                        try {
                            Thread.sleep(1000);
                        } catch (InterruptedException e1) {
                            e1.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }.start();
        }
    });

注意上面的注释说明，syncExec(runnable)方法的参数runnable对象实际上是会被放在UI线程中执行的，所以要注意，不要把Tread.sleep()放到这个runnable里，否则同样会导致界面无响应。

syncExec和asyncExec方法的区别就是这两个方法一个会等待runnable执行完才返回，asyncExec方法则是立即返回，UI线程会在有空闲的时候去执行runnable。

那么，是否能够用asyncExec方法执行，同时把上面的sleep放到runnable中呢？ 答案依然是不能，原因前面已经提到了，因为runnable实际上是会放到UI线程中执行的，如果这个runnable是非常耗时的，同样会让界面不断陷入每次1秒的无响应状态中， 也相当于新开一个线程执行耗时操作的目的就没有达到了。