11. JavaFX 스레드와 UI 변경

JavaFX UI는 스레드에 안전하지(Thread-safe) 않기 때문에 UI를 생성하고 변경하는 작업은 JavaFX Application Thread가 담당해야 합니다. 다른 작업 스레드들은 UI를 직접 생성하거나 변경할 수 없습니다.

main 스레드가 Application의 launch() 메소드를 호출하면서 생성된 JavaFX Application Thread는 start() 메소드를 실행시키면서 모든 UI를 생성합니다. 컨트롤에서 이벤트가 발생할 경우 컨트롤러의 이벤트 처리 메소드를 실행하는 것도 JavaFX Application Thread입니다.

graph TD
    Main["Main Thread"] -->|"launch()"| AppThread["JavaFX Application Thread"]
    AppThread -->|"start()"| UI["UI 생성/변경"]
    AppThread -->|"Event"| Controller["컨트롤러 생성 및 이벤트 처리"]
    Worker["Worker Thread"] -.->|"Direct access blocked"| UI

1. 작업 스레드와 UI 변경

JavaFX 애플리케이션을 개발할 때 주의할 점은 JavaFX Application Thread가 시간을 요하는 작업을 하지 않도록 하는 것입니다. 시간을 요하는 작업을 하게 되면 이 시간 동안 UI는 반응하지 않고 멈춰있는 상태가 되기 때문에, 네트워크 통신이나 파일 입출력 같은 긴 작업은 별도의 작업 스레드를 생성해서 처리해야 합니다.

만약 작업 스레드에서 UI 변경 작업이 필요하다면, Platform.runLater() 메소드를 사용해야 합니다. 이 메소드는 Runnable 객체를 매개값으로 받아 이벤트 큐(Event Queue)에 저장하고, JavaFX Application Thread가 여유가 있을 때 순차적으로 실행하여 UI를 변경합니다.

Platform.runLater() 사용법

Runnable 익명 구현 객체 이용

Platform.runLater(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        // UI 생성 및 변경 코드
    }
});

람다식 이용

Platform.runLater(() -> {
    // UI 생성 및 변경 코드
});

Platform.runLater()는 이벤트 큐에 작업을 등록하고 즉시 리턴되므로, 작업 스레드는 블로킹되지 않고 계속 실행됩니다.

2. 예제: 디지털 시계

작업 스레드가 0.1초 주기로 시간을 얻어 Label을 업데이트하는 예제입니다. setText() 메소드는 UI 변경 작업이므로 Platform.runLater() 내부에서 호출해야 합니다.

root.fxml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<?import javafx.scene.layout.AnchorPane?>
<?import javafx.scene.control.Label?>
<?import javafx.scene.control.Button?>

<AnchorPane xmlns:fx="http://javafx.com/fxml" prefHeight="100.0" prefWidth="200.0"
            fx:controller="sec11.exam01_runlater.RootController">
    <children>
        <Label fx:id="lblTime" alignment="CENTER" layoutX="25.0" layoutY="15.0"
               prefHeight="35.0" prefWidth="150.0"
               style="-fx-background-color: black; -fx-text-fill: yellow; -fx-font-size: 20; -fx-background-radius: 10;"
               text="00:00:00" />
        <Button fx:id="btnStart" layoutX="46.0" layoutY="63.0" text="시작" />
        <Button fx:id="btnStop" layoutX="110.0" layoutY="63.0" text="멈춤" />
    </children>
</AnchorPane>

RootController.java

package sec11.exam01_runlater;

import java.net.URL;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.ResourceBundle;
import javafx.application.Platform;
import javafx.event.ActionEvent;
import javafx.fxml.FXML;
import javafx.fxml.Initializable;
import javafx.scene.control.Button;
import javafx.scene.control.Label;

public class RootController implements Initializable {
    @FXML private Label lblTime;
    @FXML private Button btnStart;
    @FXML private Button btnStop;

    private boolean stop;

    @Override
    public void initialize(URL location, ResourceBundle resources) {
        btnStart.setOnAction(event -> handleBtnStart(event));
        btnStop.setOnAction(event -> handleBtnStop(event));
    }

    public void handleBtnStart(ActionEvent e) {
        stop = false;
        Thread thread = new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
                while(!stop) {
                    String strTime = sdf.format(new Date());
                    // UI 변경 작업은 Platform.runLater()로 처리
                    Platform.runLater(() -> {
                        lblTime.setText(strTime);
                    });
                    try { Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) {}
                }
            }
        };
        thread.setDaemon(true); // 데몬 스레드로 설정 (애플리케이션 종료 시 자동 종료)
        thread.start();
    }

    public void handleBtnStop(ActionEvent e) {
        stop = true;
    }
}

3. 예제: ProgressBar 업데이트

작업 스레드에서 0부터 100까지 합을 구하는 동안 진행 상태를 ProgressBar와 Label에 표시하는 예제입니다.

root.fxml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<?import javafx.scene.layout.AnchorPane?>
<?import javafx.scene.control.ProgressBar?>
<?import javafx.scene.control.Label?>
<?import javafx.scene.control.Button?>

<AnchorPane xmlns:fx="http://javafx.com/fxml" prefHeight="129.0" prefWidth="233.0"
            fx:controller="sec11.exam02_runlater.RootController">
    <children>
        <ProgressBar fx:id="progressBar" layoutX="17.0" layoutY="23.0"
                     prefWidth="200.0" progress="0.0" />
        <Label layoutX="18.0" layoutY="57.0" text="진행정도:" />
        <Label fx:id="lblWorkDone" layoutX="77.0" layoutY="57.0" />
        <Label layoutX="118.0" layoutY="57.0" text="작업결과:" />
        <Label fx:id="lblResult" layoutX="175.0" layoutY="57.0" />
        <Button fx:id="btnStart" layoutX="66.0" layoutY="91.0" text="시작" />
        <Button fx:id="btnStop" layoutX="130.0" layoutY="91.0" text="멈춤" />
    </children>
</AnchorPane>

RootController.java

package sec11.exam02_runlater;

import java.net.URL;
import java.util.ResourceBundle;
import javafx.application.Platform;
import javafx.event.ActionEvent;
import javafx.fxml.FXML;
import javafx.fxml.Initializable;
import javafx.scene.control.Button;
import javafx.scene.control.Label;
import javafx.scene.control.ProgressBar;

public class RootController implements Initializable {
    @FXML private ProgressBar progressBar;
    @FXML private Label lblWorkDone;
    @FXML private Label lblResult;
    @FXML private Button btnStart;
    @FXML private Button btnStop;

    private Thread thread;

    @Override
    public void initialize(URL location, ResourceBundle resources) {
        btnStart.setOnAction(event -> handleBtnStart(event));
        btnStop.setOnAction(event -> handleBtnStop(event));
    }

    public void handleBtnStart(ActionEvent e) {
        thread = new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                int result = 0;
                for(int i = 0; i <= 100; i++) {
                    result += i;
                    
                    double progress = i / 100.0;
                    String workDone = String.valueOf(i);

                    // 진행 상태 업데이트
                    Platform.runLater(() -> {
                        progressBar.setProgress(progress);
                        lblWorkDone.setText(workDone);
                    });

                    try { Thread.sleep(100); } catch(InterruptedException e) {
                        break;
                    }
                }
                
                String strResult = String.valueOf(result);

                // 결과 출력 업데이트
                Platform.runLater(() -> {
                    lblResult.setText(strResult);
                });
            }
        };
        thread.setDaemon(true);
        thread.start();
    }

    public void handleBtnStop(ActionEvent e) {
        if (thread != null) {
            thread.interrupt();
        }
    }
}

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