打造響應式使用者介面：從阻塞計數器到多執行緒架構

問題現場：凍結的 UI

public void go() {
    while (true) {
        Thread.currentThread().sleep(100);
        if (runFlag) t.setText(String.valueOf(count++));
    }
}
class StartL implements ActionListener {
    public void actionPerformed(ActionEvent e) { go(); } // 永不返回！
}

按下 Start 後，actionPerformed() 進入無限循環，**事件派發執行緒 (EDT) 被佔用**，無法處理任何其他事件（包括 Toggle、視窗關閉），介面徹底凍結，只能強制終止程式。

根本原因

傳統單執行緒模型中，**耗時任務與 UI 更新共用同一執行緒**。go() 需持續運行卻必須返回以釋放 EDT，這在單執行緒下屬於「不可能三角」。

解決之道：執行緒模型

將耗時任務移至**獨立工作執行緒**，EDT 專責事件分派與 UI 更新。Java 內建多執行緒支援，CPU 以時間片輪轉方式讓多執行緒「同時」運行，實現真正的並發響應。

正確架構演進

階段 1：繼承 Thread（Counter2 風格）

class CounterThread extends Thread {
    public void run() {
        while (true) {
            if (runFlag) SwingUtilities.invokeLater(() -> t.setText(String.valueOf(count++)));
            try { sleep(100); } catch (InterruptedException ignored) {}
        }
    }
}
// Start 按鈕：new CounterThread().start();

階段 2：實作 Runnable + 執行緒池（現代最佳實踐）

private final ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
private final AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
private volatile boolean runFlag = true;

class StartL implements ActionListener {
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        executor.submit(() -> {
            while (runFlag) {
                final int c = count.incrementAndGet();
                SwingUtilities.invokeLater(() -> t.setText(String.valueOf(c)));
                try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException ex) { break; }
            }
        });
    }
}
// 關閉視窗時：executor.shutdown();

關鍵原則總結

1. EDT 神聖不可侵犯：耗時運算、I/O、睡眠**絕不**在 EDT 執行。
2. UI 更新必須回 EDT：使用 SwingUtilities.invokeLater() 或 invokeAndWait()。
3. 共享狀態線程安全：採用 volatile、Atomic*、synchronized、Lock 保護旗標與計數器。
4. 優雅關閉：提供中斷機制 (interrupt()、shutdown())，避免資源洩漏。
5. 使用高階併發工具：ExecutorService、ScheduledExecutorService、CompletableFuture、SwingWorker 替代手動 Thread 管理。

多核心時代的紅利

多執行緒不僅解決響應性問題，在多核心處理器上更能**真正並行**執行計算密集型任務，大幅提升吞吐量。作業系統自動將執行緒調度至不同核心，Java 應用無需修改即可受益。

結語

從凍結的 Counter1 到流暢的多執行緒架構，核心在於**職責分離**：EDT 專注 UI，工作執行緒專注業務。掌握這一原則，配合現代併發 API，即能構建高響應、高吞吐、穩健的桌面應用程式。