对于JavaFX画布多线程，我应该使用什么方法？

Question

我正在编写一个JavaFX应用程序，它在套接字上接收数据点并实时可视化它们。问题是JavaFX渲染太慢了。我有一个运行速度足够快的Swing实现，但我需要使用JavaFX代替。

我工作的限制条件包括：

1. 可视化控件只能由JavaFX应用程序线程更新（我相信这对于所有JavaFX和Swing应用程序都是必需的）
2. 从人眼的角度来看，可视化应该能够顺利更新。大约每秒10次更新就足够了。每秒钟一次是不够的
3. 传入数据速率足够高（大约每秒50个事件，在其他上下文中没有那么高），并且每个事件处理的成本足够高，因此传入数据必须在JavaFX应用程序线程以外的线程中接收和处理，以便GUI不会阻塞（我相信这是许多GUI应用程序的常见要求）

到目前为止，我的方法是使用画布JavaFX节点作为可视化控件，并让接收线程计划对画布的更新，以便稍后在JavaFX应用程序线程中运行，如下所示。

    public void onEvent(Event event) {
        ....do processing... 
        Platform.runLater(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                graphics.setFill(...);
                graphics.fillRect(...);
                }});
    }

我想到了一些可以加速这一进程的方法：

1. 使用可写图像而不是画布进行可视化。缺点是WritableImage/PixelWriter似乎没有很多绘图方法，例如它甚至没有fillRect。我想我必须实现自己的版本，我的版本可能会更慢
2. 拥有处理传入数据的线程所拥有的画布对象。将该画布复制到JavaFX应用程序线程中场景图中的节点画布。复制可能会使用这些行的代码来完成。getGraphicsContext2D（）。drawImage（processingCanvas.snapshot（SnapshotParameters（），null）0，0） 。这样做的缺点是，我认为它不是线程安全的，而且快照调用似乎相对昂贵
3. 在处理传入数据的线程中渲染到AWT BuffereImage，然后使用SwingFXUtils从BuffereImage复制到画布。toFXImage（）。这样做的缺点是线程语义似乎不明确，使用AWT似乎有点愚蠢

你能提出一些可能的方法吗？

谢谢你！

Answer 1

我假设，主要问题是代码将太多的绘图任务推到FX应用程序线程的队列中。通常，每秒60次绘图操作就足够了，这相当于监视器的刷新率。如果您得到的“传入数据”事件比这多，那么绘制的频率将超过需要，从而浪费CPU。因此，必须将数据处理与绘制分离。

一种解决方案是使用AnimationTimer。它的句柄方法将在每个动画帧中调用，因此通常每秒60次。动画计时器在处理新数据的情况下处理重绘。

// generic task that redraws the canvas when new data arrives
// (but not more often than 60 times per second).
public abstract class CanvasRedrawTask<T> extends AnimationTimer {
    private final AtomicReference<T> data = new AtomicReference<T>(null);
    private final Canvas canvas;

    public CanvasRedrawTask(Canvas canvas) {
        this.canvas = canvas;
    }

    public void requestRedraw(T dataToDraw) {
        data.set(dataToDraw);
        start(); // in case, not already started
    }

    public void handle(long now) {
        // check if new data is available
        T dataToDraw = data.getAndSet(null);
        if (dataToDraw != null) {
            redraw(canvas.getGraphicsContext2D(), dataToDraw);
        }
    }

    protected abstract void redraw(GraphicsContext context, T data);
}

// somewhere else in your concrete canvas implementation
private final RedrawTask<MyData> task = new RedrawTask<MyData>(this) {
    void redraw(GraphicsContext context, MyData data) {
        // TODO: redraw canvas using context and data
    }
}

// may be called by a different thread
public void onDataReceived(...) {
    // process data / prepare for redraw task
    // ...

    // handover data to redraw task
    task.requestRedraw(dataToDraw);
}