深入理解EventQueue

一、EventQueue 是什么

EventQueue 是Java语言中一个核心的类，它实现了事件的处理机制，它是一个消息队列，用于处理所有的 GUI 事件，包括鼠标和键盘事件，它是 Java 事件监听器模型的一部分。在 Java 编程中，事件处理机制是至关重要的，特别是在 GUI 应用程序中。

示例代码：

import java.awt.EventQueue;
import javax.swing.JFrame;
public class Example extends JFrame {
    public Example() {
        initUI();
    }
    private void initUI() {
        setTitle("EventQueue");
        setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
        setSize(300, 200);
        setLocationRelativeTo(null);
    }
    public static void main(String[] args) {
        EventQueue.invokeLater(() -> {
            Example ex = new Example();
            ex.setVisible(true);
        });
    }
}

二、EventQueue 的作用

1. 在运行期间调度和处理所有可运行事件。

当用户与计算机交互时，操作系统将生成许多事件，例如鼠标单击或键盘输入等。此类动作是异步的，如果您从未使用事件和侦听器，可能会错过这些重要的动作。在此情况下，计算机将不会产生任何响应，您的应用程序将不会有任何操作。因此，您的应用程序应该监听各种事件并针对它们给出响应。

2. 为后台事件处理线程提供服务。

许多应用程序需要使用到事件处理线程，例如通信程序、文件下载和上传、其他网络应用程序等。它们可能需要不断地定期更新参考信息或数据，这是由后台线程管理的。这些线程需要访问与事件队列相关的任务，为此，它们需要与事件队列进行交互。

3. 处理从队列中取出的事件。

在程序运行期间，它将使用 EventQueue 来获取当前发生的所有事件。这些事件将放入队列以等待处理。事件处理程序从事件队列中获取事件并执行相应的操作。

示例代码：

import java.awt.EventQueue;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JButton;
import java.awt.event.ActionListener;
public class ExampleButton extends JFrame {
    public ExampleButton() {
        initUI();
    }
    private void initUI() {
        setTitle("Button Example");
        setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
        setSize(300, 200);
        setLocationRelativeTo(null);
        JButton btn = new JButton("Click me");
        btn.addActionListener((ActionListener) -> {
            System.out.println("Button clicked");
        });
        add(btn);
    }
    public static void main(String[] args) {
       EventQueue.invokeLater(() -> {
            ExampleButton ex = new ExampleButton();
            ex.setVisible(true);
        });
    }
}

三、EventQueue 的使用

1. EventQueue 的基本使用方法

首先我们需要使用 invokeLater() 方法将事件放入事件队列中，旨在确保此任务在事件分派线程上调用。如果您的程序不使用 invokeLater() 方法，可能会出现线程安全问题。比如我们使用swing组件中有线程安全问题的JOptionPane，不会阻塞我们程序的运行，但是可能会出现奇怪的问题，比如弹窗不会显示，或者程序异常退出等。具体来说，使用 invokeLater() 方法有以下优点：

• 它在正确的线程上执行操作。
• 它确保所有任务的序列化执行。
• 它消除了线程不同步的可能性。
• 它确保了事件队列的多线程同步执行。

示例代码：

import java.awt.EventQueue;
import javax.swing.JFrame;
public class ExampleInvokeLater extends JFrame {
    public ExampleInvokeLater() {
        initUI();
    }
    private void initUI() {
        setTitle("InvokeLater Example");
        setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
        setSize(300, 200);
        setLocationRelativeTo(null);
    }
    public static void main(String[] args) {
        EventQueue.invokeLater(() -> {
            ExampleInvokeLater ex = new ExampleInvokeLater();
            ex.setVisible(true);
        });
    }
}

2. EventQueue 判断当前线程是否在事件分派线程中

许多 Java 应用程序使用多线程，这意味着绝大多数情况下，您需要在非事件线程中进行某些操作。此时，您需要判断当前线程是否在事件分派线程中，如果不是，则您需要使用 invokeLater() 方法来确保任务在事件分派线程上调用。判断当前线程是否在事件分派线程中的方法是：使用 EventQueue 的 isDispatchThread() 方法。

示例代码：

import java.awt.EventQueue;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JButton;
import java.awt.event.ActionListener;
import javax.swing.JOptionPane;
public class ExampleIsDispatchThread extends JFrame {
    public ExampleIsDispatchThread() {
        initUI();
    }
    private void initUI() {
        setTitle("IsDispatchThread Example");
        setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);
        setSize(300, 200);
        setLocationRelativeTo(null);
        JButton btn = new JButton("Click me");
        btn.addActionListener((ActionListener) -> {
            if (EventQueue.isDispatchThread()) {
                JOptionPane.showMessageDialog(null, "Current thread is in Event Dispatch Thread");
            } else {
                JOptionPane.showMessageDialog(null, "Current thread is NOT in Event Dispatch Thread");
            }
        });
        add(btn);
    }
    public static void main(String[] args) {
      EventQueue.invokeLater(() -> {
            ExampleIsDispatchThread ex = new ExampleIsDispatchThread();
            ex.setVisible(true);
        });
    }
}

3. 如何自定义一个EventQueue

在 EventQueue 中可以自定义一个新的队列，一般情况下，我们不需要自定义队列，因为 Java 语言提供了一个默认的 EventQueue，但是在特定情况下，我们需要自定义一个队列。例如，在一个多线程GUI应用中，如果您想要优化事件分派线程的性能，可以选择自定义事件队列。

我们可以通过继承 java.awt.EventQueue 类并覆盖其中的几种方法来实现自己的 EventQueue，其中包括：

• dispatchEvent()
• postEvent()
• nextEvent()
• peekEvent()
• getMostRecentEventTime()
• setCurrentEventAndMostRecentTime()

示例代码：

import java.awt.EventQueue;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
public class ExampleCustomEventQueue extends EventQueue {
    @Override
    protected void dispatchEvent(AWTEvent event) {
        super.dispatchEvent(event);
        if (event instanceof ActionEvent) {
            ActionListener[] listeners = ((JButton)event.getSource()).getActionListeners();
            for (ActionListener listener : listeners) {
                listener.actionPerformed((ActionEvent)event);
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        EventQueue eventQueue = new ExampleCustomEventQueue();
        Toolkit.getDefaultToolkit().getSystemEventQueue().push(eventQueue);
        JFrame frame = new JFrame();
        frame.add(new JButton("Click me")).addActionListener(new ActionListener() {
            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                System.out.println("Button clicked");
            }
        });
        frame.pack();
        frame.setVisible(true);
    }
}

结论

EventQueue 是 Java 语言中事件处理机制的核心类，它用于处理 GUI 事件，如键盘和鼠标事件等。它采用了事件监听器模型来处理所有事件。在多线程 GUI 应用程序中，事件处理机制非常重要。通过使用 EventQueue，您可以访问和处理事件队列中的所有事件，确保正确和及时的处理所有 GUI 事件。