JavaのSwingでパネルの処理を停止させずServerSocket.accept()も並列で処理をさせたい

Question

###前提・実現したいこと
今、JavaのSwingを使って各種ボタンやパネルを構築していっています。そのパネルでサーバー役としての機能を実装しようと思っています。

パネルには接続状況を表示するラベルとサーバー役としての機能を開始するボタンを載せています。
このボタンをクリックしたらServerSocketクラスのaccept()メソッドが起動してクライアントからの接続を待つという状態になりつつも、ラベルには｢接続待機中｣という文字列を表示するという状況を実現したく思っています。

しかし、私の現在の実装ではボタンをクリックしたら、accept()メソッドが実行されはするものの、クライアントからの接続が来るまで処理を停止するというこのaccept()メソッドの機能故に？パネルの方の処理がなされない…つまり、ラベルに｢接続待機中｣という文字列が表示されない状況になっています。

どうすればよいでしょうか？

###発生している問題・エラーメッセージ

###該当のソースコード
###試したこと
###補足情報(言語/FW/ツール等のバージョンなど)

Answer 1

UIの処理を行うスレッドはswingではEDT(Event Dispatch Thread)と呼ばれます。EDTでは時間のかかる処理を行ってはいけないという原則があるので、そういう処理は別スレッドで行うという方針になります。以下サーバー処理を行うスレッドをサーバースレッドと呼びます。

サーバースレッドから画面の状態を変える場合はSwingUtilities#InvokeLater/InvokeAndWaitなどを使うと簡単に行えます。逆にEDTから長期間動作しっぱなしのサーバースレッドのようなものへ任意のタイミングで指示をしようとすると若干面倒かも知れません。それ用の便利なクラスもあると思いますが初めてマルチスレッド処理を学ぶケースでは前提知識が少なくその機能の説明自体がわからないこともありそうです。私などはそういったクラスのAPIリファレンスの説明を読んでも最初はちんぷんかんぷんでした。ですのでネットにある記事を手掛かりにするとよいと思います。まずは基本となるThread, synchronizedや複数のスレッドから安全に更新できるデータをサポートするクラス(AtomicXXX)のあたりから学ばれるとよいと思います。なおEDTからサーバースレッドへコマンドを渡す素朴な例を以下に挙げます。Startボタンでサーバー開始、Stopボタンでサーバーを終わらせるといった感じです。(コンパイルしてないので綴りミスなどあるかもしれませんが雰囲気はつかめるかと思います)

// UIのクラス(EDTでのみアクセス可)
class UI extends JPanel {
  Server server;
  JButton btnStart;
  JButton btnStop;

  UI() {
    btnStart = new JButton(new AbstractAction("Start") {
      @Override public void actionPerformed(ActionEvent ev) {
        btnStart.setEnabled(false);
        server = new Server();
        server.start();
      }
    });   
    btnStop = new JButton(new AbstractAction("Stop") {
      @Override public void actionPerformed(ActionEvent ev) {
        btnStop.setEnabled(false);
        server.push(Server.Command.Stop);
      }
    });
    btnStop.setEnabled(false);
    ...
  }
  ...
}

// サーバースレッドで仕事を行うためのクラス
public class Server implements Runnable {
  // サーバーへのコマンド
  public enum Command {
    None,
    Stop,
    ...
  }
  // UIからの指示を受け取るキュー。
  // LinkedListはスレッドセーフでないのでsynchronizedを用い同期した上でアクセス。
  // (スレッドセーフなクラスもあるのでそれを使うと同期は不要)
  Deque<Command> commands = new LinkedList<>();
  UI ui;

  public Server(UI ui) { this.ui = ui; }

  public void start(UI ui) {
    Thread t = new Thread(this);
    t.setDaemon(true); // このスレッドが残っていても画面を閉じればアプリが終わるように
    t.start();
  }

  // UIスレッドからコマンドをキューに入れる(ごく短い時間で終わる)
  public void push(Command c) {
    synchronized (commands) { commands.push(c); }
  }

  // コマンドをキューから取り出す(ごく短い時間で終わる)
  private void pop() {
    synchronized (commands) {
      return commands.isEmpty() ? Command.None : commands.pop();
    }
  }

  // サーバースレッドの処理
  @Override public void run() {
    // サーバーが開始したのでEDT上でStopボタンをenableにする
    SwingUtilities.invokeLater(() -> ui.btnStop.setEnabled(true));
    Socket serverSocket = ...;
    serverSocket = setSoTimeout(1000); // 1秒でTimeoutにし、UIからのコマンドをチェック
  LOOP:
    for (;;) {
      try {
        // UIから指示があったらそれに従う
        switch (pop()) {
        case None: break;
        case Stop: break LOOP;
        ...
        }
        Socket sock = serverSocket.accept();
        // クライアントの相手をする
        ...
      } catch (SocketTimeoutException ex) {
        // タイムアウトしたらまたループの最初から
      } catch (InterruptedException ex) {
        break LOOP; // accept実行中に割り込まれたら行儀よく終わる
      }
    }
    ...後始末
    // 再度開始できるようにEDT上でStartボタンをenableにする
    SwingUtilities.invokeLater(() -> ui.btnStart.setEnabled(true));
  }
}

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自己解決しました。
ご協力ありがとうございました。