使用线程在Java中绘制面板

Question

我正在编写一个具有许多不同视图的程序。其中之一是图形密集型（显示互连的图形）。其他人只显示较小但复杂的图表。

我发现主视图的绘制时间很长（甚至只是绘制当前可见的区域），并且在绘制时，界面的其余部分变得很慢。

我的问题是，我可以创建一个新线程来处理绘画吗？如果是这样，是否会导致性能提高，我怀疑它不会。我尝试了以下方法：

创建一个抽象类ThreadPaintablePanel，我的复杂视图将继承该类。

public abstract class ThreadPaintablePanel extends JPanel{
 private Thread painter;
 public abstract void paintThread(Graphics g);

 protected void callPaintThread(Graphics g){
   if(painter != null){
     painter.interrupt();
   }
   painter = new Thread(new PaintRunnable(this, g));
   painter.start();
 }
}

在我的复杂观点中，我的paintComponent方法很简单：super.callPaintThread(g);

被覆盖的paintThread方法包含我所有的绘画代码。但是，这导致未上漆的面板。我是否错过了明显的事情？

谢谢

Answer 1

除了事件分发线程（EDT），您不能让任何线程接触GUI。让其他线程与GUI混乱会导致麻烦和异常。您可以采用多线程多缓冲技术。它涉及两个步骤：

1. 为了并行化复杂的绘制例程，您可以简单地将整个“视图”划分为小块，然后让一个线程将一个小块绘制为一张图像。这是有关使用Java处理图像的教程。

2. 获得图像后，可以通过将相应补丁的图像拼接在一起，来覆盖paintComponent并使用Graphics.drawImage方法让EDT显示完整视图或部分视图。

为了避免不必要的工作，请确保先执行第一步，然后再更改视图后再html" target="_blank">执行，否则只需再次绘制先前计算的结果即可。此外，如果可以缩小视图内部在框架之间更改的区域的范围，请尝试仅更新部分补丁。

让我们假设您的视图至少与最佳线程数一样高，因此我们可以垂直划分视图。另外，我们假设绘制任何像素所需的工作量与其他像素差不多，因此我们可以为每个色块使用相同的大小。这两个假设使事情变得容易得多。

代码如下。如果您不需要计算机执行任何其他操作，则可以设置nThreads内核数。请注意，该代码还将伪代码用于“ parallel
for”，在此处进行了说明：

// let multiple threads write all patches
public BufferedImage[] writePatches(...)
{
    // Given data:
    const int nThreads = ...;         // the amount of threads that you want
    Rectangle viewBox = ...;        // The view rectangle

    // Immediate data:
    Dimension viewSize = viewBox.getSize();
    int defaultPatchHeight = (int)ceil((float)viewSize.height / nThreads);
    int lastPatchHeight = viewSize.height - (nThreads-1) * defaultPatchHeight;

    // The actual "buffer" is a set of images
    BufferedImage[] images = new BufferedImage[nThreads];

    // ...

    // pseudocode for parallel processing of a for loop
    parallel-for (nThreads, threadId)
    {
        // the starting point and size of this thread's patch
        // handle boundary (last) patch
        int w = viewBox.width;
        int h = threadId == nThread-1 ? lastPatchHeight : defaultPatchHeight;                
        int x = viewBox.x;
        int y = viewBox.y + threadId * defaultPatchHeight;

        BufferedImage patch = new BufferedImage(w, h, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
        Graphics2D g = off_Image.createGraphics();

        // use g to draw to patch image here
        // better yet: Re-use existing patches and only update the parts that changed.

        images[threadId] = patch;
    }
    return images;
}

// ...

// override paintComponent
@Override
void paintComponent(Graphics gg)
{
    Graphics2D g = (Graphics2D) gg;
    // ...

    // stitch all images together (you can also just display only some images here)
    for (int threadId = 0; threadId < nThreads; ++threadId)
    {
        int w = viewBox.width;
        int h = threadId == nThread-1 ? lastPatchHeight : defaultPatchHeight;                
        int x = viewBox.x;
        int y = viewBox.y + threadId * defaultPatchHeight;

        // use pre-computed images here
        BufferedImage patch = images[threadId];
        g.drawImage(patch, x, y, ...);
    }
}