Performance 用Java绘图-为什么我的代码这么慢？

背景

我正在尝试创建一个花哨、平滑、快速的模拟仪表，带有一些刻度盘惯性模拟等。如果可能的话，我想避免使用OpenGL

问题

我的Java代码比我预期的慢得多

我希望我的拨号盘从最小值（0）移动到最大值（1024，我可以更改，但我需要平滑度）的时间短于0.5秒

我试图测量重新绘制和绘制组件方法所花费的时间，以发现问题

在我的机器上（Core Duo 2GHz，Windows 7），重新喷漆大约需要40us，喷漆组件需要300us

它似乎足够快（1/0.000340s=每秒约3000次“运行”）

我认为视频卡是一个瓶颈，它会减慢我的代码速度，但我不知道如何处理它

问题

如何使我的代码更快，并尽可能保持动画流畅

import java.awt.BasicStroke;
import java.awt.Color;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.RenderingHints;
import java.awt.Stroke;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.geom.Point2D;
import java.awt.image.BufferedImage;

import javax.swing.*;

public class Main extends JPanel {
   private static final Point2D CENTER = new Point2D.Double(PREF_W / 2.0,
         PREF_W / 2.0);
   private static final double RADIUS = PREF_W / 2.0;
   private static final Color LARGE_TICK_COLOR = Color.DARK_GRAY;
   private static final Color CENTER_HUB_COLOR = Color.DARK_GRAY;
   private static final Stroke LARGE_TICK_STROKE = new BasicStroke(4f);
   private static final Stroke LINE_TICK_STROKE = new BasicStroke(8f);
   private static final int LRG_TICK_COUNT = 18;
   private static final double TOTAL_LRG_TICKS = 24;
   private static final double LRG_TICK_OUTER_RAD = 0.9;
   private static final double LRG_TICK_INNER_RAD = 0.8;
   private static final int START_TICK = 10;
   private static final double CENTER_HUB_RADIUS = 10;
   private static final double DIAL_INNER_RAD = 0.00;
   private static final double DIAL_OUTER_RAD = 0.75;
   private static final Color DIAL_COLOR = Color.DARK_GRAY;
   private BufferedImage backgroundImg;


   private static final int PREF_W = 400; // 
   private static final int PREF_H = 400;

   private static final double INIT_VALUE = 0;
   public static final int MAX_VALUE = 1024; // resolution

   public static int delay = 1; // delay (ms) between value changes

   private double theta;
   private double cosTheta;
   private double sinTheta;
   private static long microtime;

   public Main() {
      setBackground(Color.white);

      backgroundImg = createBackgroundImg();
      setSpeed(INIT_VALUE);
   }

   public void setSpeed(double speed) {


     if (speed < 0) {
         speed = 0;
      } else if (speed > MAX_VALUE) {
         speed = MAX_VALUE;
      }
      this.theta = ((speed / MAX_VALUE) * LRG_TICK_COUNT * 2.0 + START_TICK)
            * Math.PI / TOTAL_LRG_TICKS;

      cosTheta = Math.cos(theta);
      sinTheta = Math.sin(theta);

      microtime = System.nanoTime()/1000;

      repaint();

      System.out.println("Repaint (us) = " + (System.nanoTime()/1000 - microtime));



   }

   private BufferedImage createBackgroundImg() {
      BufferedImage img = new BufferedImage(PREF_W, PREF_H,
            BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
      Graphics2D g2 = img.createGraphics();

      g2.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,
            RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
      g2.setColor(LARGE_TICK_COLOR);
      g2.setStroke(LARGE_TICK_STROKE);

      for (double i = 0; i < LRG_TICK_COUNT; i++) {
         double theta = (i * 2.0 + START_TICK) * Math.PI / TOTAL_LRG_TICKS;
         double cosTheta = Math.cos(theta);
         double sinTheta = Math.sin(theta);

         int x1 = (int) (LRG_TICK_INNER_RAD * RADIUS * cosTheta + CENTER.getX());
         int y1 = (int) (LRG_TICK_INNER_RAD * RADIUS * sinTheta + CENTER.getY());
         int x2 = (int) (LRG_TICK_OUTER_RAD * RADIUS * cosTheta + CENTER.getX());
         int y2 = (int) (LRG_TICK_OUTER_RAD * RADIUS * sinTheta + CENTER.getY());

         g2.drawLine(x1, y1, x2, y2);
      }

      g2.setColor(CENTER_HUB_COLOR);

      int x = (int) (CENTER.getX() - CENTER_HUB_RADIUS);
      int y = (int) (CENTER.getY() - CENTER_HUB_RADIUS);
      int width = (int) (2 * CENTER_HUB_RADIUS);
      int height = width;
      g2.fillOval(x, y, width, height);


      g2.dispose();
      return img;
   }

   @Override
   protected void paintComponent(Graphics g) {

          System.out.println("Paint component (us) = " + (System.nanoTime()/1000 - microtime));

      super.paintComponent(g);
      if (backgroundImg != null) {
         g.drawImage(backgroundImg, 0, 0, this);
      }

      Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;
      g2.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING, RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
      g2.setStroke(LINE_TICK_STROKE);


      g.setColor(DIAL_COLOR);

      int x1 = (int) (DIAL_INNER_RAD * RADIUS * cosTheta + CENTER.getX());
      int y1 = (int) (DIAL_INNER_RAD * RADIUS * sinTheta + CENTER.getY());
      int x2 = (int) (DIAL_OUTER_RAD * RADIUS * cosTheta + CENTER.getX());
      int y2 = (int) (DIAL_OUTER_RAD * RADIUS * sinTheta + CENTER.getY());

      g.drawLine(x1, y1, x2, y2);

      microtime = System.nanoTime()/1000;


   }

   @Override
   public Dimension getPreferredSize() {
      return new Dimension(PREF_W, PREF_H);
   }

   private static void createAndShowGui() {
      final Main mainPanel = new Main();

      JFrame frame = new JFrame("DailAnimation");
      frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
      frame.getContentPane().add(mainPanel);
      frame.pack();
      frame.setLocationByPlatform(true);
      frame.setVisible(true);

      new Timer(delay, new ActionListener() {
         double speed = 0;

         @Override
         public void actionPerformed(ActionEvent evt) {

            speed ++;
            if (speed > Main.MAX_VALUE) {
                speed = 0;
            }
            mainPanel.setSpeed(speed);

         }
      }).start();
   }

   public static void main(String[] args) {
      SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {
         public void run() {
            createAndShowGui();
         }
      });
   }
}

import java.awt.BasicStroke；
导入java.awt.Color；
导入java.awt.Dimension；
导入java.awt.Graphics；
导入java.awt.Graphics2D；
导入java.awt.RenderingHints；
导入java.awt.Stroke；
导入java.awt.event.ActionEvent；
导入java.awt.event.ActionListener；
导入java.awt.geom.Point2D；
导入java.awt.image.buffereImage；
导入javax.swing.*；
公共类Main扩展了JPanel{
专用静态最终点2D中心=新点2D.Double（PREF_W/2.0，
PREF_W/2.0）；
专用静态最终双半径=PREF_W/2.0；
私有静态最终颜色大\勾号\颜色=颜色。深\灰色；
专用静态最终颜色中心\u中心\u颜色=Color.DARK\u灰色；
专用静态最终冲程大刻度冲程=新基本冲程（4f）；
专用静态最终冲程线\刻度\冲程=新基本冲程（8f）；
私有静态最终整数LRG_TICK_COUNT=18；
私人静态最终双倍总刻度=24；
专用静态最终双LRG_刻度_外部_弧度=0.9；
专用静态最终双LRG_刻度_内部_弧度=0.8；
专用静态最终整数开始_TICK=10；
专用静态最终双中心轮毂半径=10；
专用静态最终双拨盘_内部_RAD=0.00；
专用静态最终双拨盘_外部_RAD=0.75；
专用静态最终颜色刻度盘颜色=颜色。深灰色；
私有缓冲区图像背景；
私有静态最终整型参数W=400；//
私有静态最终整型参数H=400；
私有静态最终双初始值=0；
公共静态最终int MAX_值=1024；//分辨率
public static int delay=1；//值更改之间的延迟（毫秒）
私人双θ；
私人双科斯特塔；
私人双辛赫塔；
私有静态长微时间；
公用干管（）{
挫折地面（颜色：白色）；
backgroundImg=createBackgroundImg（）；
设置速度（初始值）；
}
公共无效设置速度（双速）{
如果（速度<0）{
速度=0；
}否则如果（速度>最大值）{
速度=最大值；
}
this.theta=（（速度/最大值）*LRG\u刻度线计数*2.0+开始刻度线）
*Math.PI/总刻度；
cosTheta=数学cos（θ）；
sinTheta=Math.sin（θ）；
microtime=System.nanoTime（）/1000；
重新油漆（）；
System.out.println（“重新绘制（us）=”+（System.nanoTime（）/1000-microtime））；
}
私有缓冲区映像createBackgroundImg（）{
BuffereImage img=新的BuffereImage（预镜像，预镜像，
BuffereImage.TYPE_INT_ARGB）；
Graphics2D g2=img.createGraphics（）；
g2.setRenderingHint（RenderingHints.KEY_抗锯齿，
RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON）；
g2.设置颜色（大刻度颜色）；
g2.设定行程（大行程）；
对于（双i=0；i