为什么这个JLabel的ImageIcon没有更新?

SSCCE,尽我所能的小,保持所有逻辑的相同顺序:

import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.event.MouseEvent;
import java.awt.event.MouseListener;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import javax.imageio.ImageIO;
import javax.swing.ImageIcon;
import javax.swing.JFileChooser;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        new Test();
    }

    BufferedImage img = null; // <-- needs this scope
    JFrame mainWindow = new JFrame();
    JLabel mainImage = new JLabel();

    public Test() {
        mainWindow.add(mainImage);
        mainWindow.setVisible(true);
        mainWindow.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
// step 5
        mainImage.addMouseListener(new MouseListener() {
            @Override public void mouseClicked(MouseEvent e) {
                dostuff();
            }
            @Override public void mouseEntered(MouseEvent e) {}
            @Override public void mouseExited(MouseEvent e) {}
            @Override public void mousePressed(MouseEvent e) {}
            @Override public void mouseReleased(MouseEvent e) {}
        });
        dostuff();
    }

    private void dostuff() {
// step 1
        try {
            JFileChooser fc = new JFileChooser();
            fc.showOpenDialog(null);
            File file = fc.getSelectedFile();
            img = ImageIO.read(file);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace(); 
            System.exit(1);
        }
//step 2
        mainImage.setIcon(new ImageIcon(img));
        mainWindow.pack();
        mainWindow.setLocationRelativeTo(null);
        Graphics2D g = img.createGraphics();
        g.setColor(new Color(0xFFFF0000));
        g.drawOval(10, 10, 10, 10);
        try{Thread.sleep(2000);}catch(Exception e){}
// step 3
        BufferedImage img2 = new BufferedImage(400,300,BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        for (int i = 10 ; i < 20 ; i++) {
            for (int j = 10 ; j < 20 ; j++) {
                img2.setRGB(i,j,0xFF0000FF);
            }
        }
// step 4
        mainImage.setIcon(new ImageIcon(img2));
        mainWindow.pack();
        mainWindow.setLocationRelativeTo(null);
    }

}

我想做的事情应该是显而易见的,而编译将表明它并没有做到这一点。但我希望这篇文章有一个问号,所以这里是问题描述和问题:

我希望发生的事情:

1. 程序加载,并提示用户选择文件(图像)。

2. 选择一个图像后,该图像将显示在JFrame中,并在其上绘制一些Graphics2D图形。(我包括sleep(),因为这些绘图在实际程序中需要一段时间)

3. 完成绘图后,将创建一个新图像并在其上绘制。

4. 新图像替换JFrame中的旧图像

5. 当用户单击图像时,系统会提示他们选择一个新图像,我们从步骤1开始重复。

正在发生的情况:

步骤1到步骤4工作正常。在第五步,选择图像后,JFrame由用户选择的图像大小的黑色矩形填充,第三步的图像重叠在左上角,第二步没有发生,第三到第五步看起来工作正常。

此外,在我的实际程序中,我可以通过第三步产生的输出来判断新用户选择的图像是否正常工作。

所以问题是,我如何修复稍后重复的第二步,以便在JFrame中显示适当的图像?

编辑:这张imgur专辑一步步展示了我正在取得的成果。 http://imgur.com/a/xW051

EDIT2:在没有Thread.sleep()的情况下更新

import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.event.MouseEvent;
import java.awt.event.MouseListener;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import javax.imageio.ImageIO;
import javax.swing.ImageIcon;
import javax.swing.JFileChooser;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        new Test();
    }

    BufferedImage img = null; // <-- needs this scope
    JFrame mainWindow = new JFrame();
    JLabel mainImage = new JLabel();

    public Test() {
        mainWindow.add(mainImage);
        mainWindow.setVisible(true);
        mainWindow.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
// step 5
        mainImage.addMouseListener(new MouseListener() {
            @Override public void mouseClicked(MouseEvent e) {
                dostuff();
            }
            @Override public void mouseEntered(MouseEvent e) {}
            @Override public void mouseExited(MouseEvent e) {}
            @Override public void mousePressed(MouseEvent e) {}
            @Override public void mouseReleased(MouseEvent e) {}
        });
        dostuff();
    }

    private void dostuff() {
// step 1
        try {
            JFileChooser fc = new JFileChooser();
            fc.showOpenDialog(null);
            File file = fc.getSelectedFile();
            img = ImageIO.read(file);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace(); 
            System.exit(1);
        }
//step 2
        mainImage.setIcon(new ImageIcon(img));
        mainWindow.pack();
        mainWindow.setLocationRelativeTo(null);
        Graphics2D g = img.createGraphics();
        g.setColor(new Color(0xFFFF0000));
        for (int h = 0 ; h < 0xFF ; h++) {
            for (int i = 0 ; i < img.getWidth() ; i++) {
                for (int j = 0 ; j < img.getHeight()/2 ; j++) {
                    img.setRGB(i,j,0x88FF0000 + h);
                }
            }
            mainImage.repaint();
        }
// step 3
        BufferedImage img2 = new BufferedImage(400,300,BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
        for (int i = 10 ; i < 20 ; i++) {
            for (int j = 10 ; j < 20 ; j++) {
                img2.setRGB(i,j,0xFF0000FF);
            }
        }
// step 4
        mainImage.setIcon(new ImageIcon(img2));
        mainWindow.pack();
        mainWindow.setLocationRelativeTo(null);
    }

}