JavaFX 应用

在这章中，我们将详细讨论 JavaFX 应用的结构，当然也会学习如何创建一个 JavaFX 应用程序。

JavaFX 应用结构

通常，一个 JavaFX 应用包含三个主要的控件：Stage、Scene 和 Nodes。如下图所示：

Stage（舞台）

一个 Stage（一个窗口）包含 JavaFX 应用中所有的对象。它由 javafx.stage 包的 Stage 类表示。主 Stage 由系统创建。系统创建了 Stage 对象后，将其作为参数传入 Application 类中 start() 方法。
Stage 由 Width 和 Height 这两个参数决定它的位置。Stage 分为内容区域和装饰（标题栏和边框）。
Stage 有五种可用的形式：

Decorated
Undecorated
Transparent
Unified
Utility

必须调用 show() 方法才能展示 stage 的内容。

Scene（场景）

scene 表示 JavaFX 应用的物理内容。它包含 scene 图像所有的内容。scene 对象由 javafx.scene 包中的 Scene 类表示。在一个实例中，场景对象只能添加到一个 stage 中。
可以通过 Scene 类来实例化场景。将尺寸（宽和高）和根节点传入 stage 的构造方法可以控制它的大小。

Scene Graph（场景图）和 Nodes（节点）

场景图是一种用来组织场景的树状数据结构。相反，node 是
场景图的视觉／图形对象。
node 可能包含：

几何（图形）对象（2D 和 3D），如：圆形、矩形、多边形等。
UI 控件，如：Button，Checkbox，Choice Box，Text Area 等。
容器（布局面板），如：Border Pane，Grid Pane，Flow Pane 等。
多媒体元素，如：Audio，Video 和 Image 对象。

在 JavaFX 中 javafx.scene 包中的 Node 类表示一个节点。这个类是所有节点类的超类。
如前所述，节点有三种类型：

根节点：第一个场景图被称为根节点。
分支节点／父节点：有子节点的节点被称为分支节点／父节点。 javafx.scene 包中的 Parent 抽象类是所有父节点的超类。父节点有下面这些类型：
- Group：组节点是包含子节点列表的集合节点。每当渲染组节点时，它的所有子节点都按顺序渲染。应用于组节点的任何转换效果，都将应用于所有的子节点。
- Region：它是所有 JavaFX 基于 UI 控件节点的基类。如图表，面板和控件。
- WebView：这个节点管理 Web 引擎并显示其内容。
叶子节点：没有子节点的节点称为叶子节点。例如：Rectangle，Ellipse，Box，ImageView，MediaView 都是叶子节点。

必须将根节点传递给场景图。如果将 Group 作为根节点，所有的节点将被附属到场景，并且场景大小的任何改变都不会影响到场景的布局。

创建 JavaFX 应用

创建一个 JavaFX 应用，需要实例化 Application 类并且实现它的抽象方法 start()，我们在这个方法中编写 JavaFX 应用的代码。

应用类

javafx.application 包中的 Application 类是 JavaFX 应用的入口。创建 JavaFX 应用，需要继承这个类，并且实现它的抽象方法 start()。你需要在这个方法中编写 JavaFX 图形的全部代码。
在 main 方法中，你必须调用 launch() 方法来启动应用。这个方法内部调用应用类的 start() 方法，如下面的程序。

public class JavafxSample extends Application {  
   @Override     
   public void start(Stage primaryStage) throws Exception {
      /*
      Code for JavaFX application.
      (Stage, scene, scene graph)
      */       
   }         
   public static void main(String args[]){           
      launch(args);      
   }
}

创建一个经典的 JavaFX 应用，在 start() 方法中，你需要遵循下面给出的步骤：

准备具有所需节点的场景图。
准备所需大小的场景，并将场景图（场景图的根节点）添加进去。
准备 stage，将场景添加进去并展示 stage 的内容。

准备场景图

你需要根据你的应用准备一个包含所需节点的场景图。场景的第一个节点是根节点，它需要我们创建。可以选择 Group，Region 或者 WebView 作为根节点。
Group：Group 由 javafx.scene 包中的 Group 类表示，可以通过实例化这个类来创建一个组节点，如下所示：

1	Group root = new Group();

Group 类的 getChildren() 方法返回一个 ObervableList 对象，它持有所有的节点。我们可以获取该对象并向其添加子节点，如下所示：

//获取可观察列表对象
ObservableList list = root.getChildren();

//将文本对象设置为一个节点  
list.add(NodeObject);

我们还可以在 Group 类初始化的时候，将节点对象传入它的构造方法就可以添加到其中，如下所示：

1	Group root = new Group(NodeObject);

Region: 它是所有 JavaFX UI 控制节点的基类，如：

Chart：这个类是所有图表的基类，它在 javafx.scene.chart 包下。
它有两个子类：PieChart 和 XYChart。这两个类又有子类，如 AreaChart，BarChart，BubbleChart 等。在 JavaFX 中用于绘制不同类型的平面图。
你可以使用这些类在你的应用中嵌入图表。
Pane：面板是所有布局面板的基类，例如 AnchorPane，BorderPane，DialogPane 等。Pane 类在 javafx.scene.layout 包中。
Control：它是所有用户界面控制器的基类，例如 Accordion，ButtonBar，ChoiceBox，ComboBoxBase，HTMLEditor 等。它在 javafx.scene.control 包中。
你可以用这些类在你的应用中插入各种 UI 元素。

在组中，你可以对上面提到的类进行实例化，并将其作为根节点，如下面的程序所示。

//Creating a Stack Pane
StackPane pane = new StackPane();       

//Adding text area to the pane  
ObservableList list = pane.getChildren();
list.add(NodeObject);

WebView：这个节点管理 web 引擎，并展示它的内容。下图表示 JavaFX 节点类的层级。

准备场景

JavaFX 中的场景通过 javafx.scene 包中的 Scene 类表示。可以通过实例化这个类创建一个场景，如下面代码块所示。
实例化的时候，必须将根对象传给场景类的构造方法。

1	Scene scene = new Scene(root);

也可以传两个 double 类型的参数表示场景的宽高，如下所示。

1	Scene scene = new Scene(root, 600, 300);

准备 Stage

Stage 是所有 JavaFX 应用的容器，它为应用提供一个窗口。它由 java.stage 包中的 Stage 类表示。Application 类中 start() 方法在参数中传递了这个类的一个对象。
使用这个对象，你可以在 stage 上执行许多操作。主要如下：

使用 setTitle() 方法设置 stage 标题。
使用 setScene() 方法为 stage 附加场景对象。

使用 show() 方法展示场景的内容，如下所示。

//Setting the title to Stage.
primaryStage.setTitle("Sample application");

//Setting the scene to Stage
primaryStage.setScene(scene);

//Displaying the stage
primaryStage.show();

JavaFX 应用的生命周期

JavaFX 应用类有三个生命周期方法，分别是：

start()：编写 JavaFX 图形代码的入口方法。
stop()：一个可以被覆盖的空方法，可以在这里写停止应用的逻辑。
init()：一个可以被覆盖的空方法，但是不能在这个方法中创建 stage 或场景。
除此之外，它提供一个 launch() 的静态方法来启动 JavaFX 应用。
由于 launch() 是静态方法，你需要在静态上下文中调用它（一般在 main 方法）。每当 JavaFX 应用启动时，将执行以下操作（按顺序）。
创建一个应用类的实例。
调用 init() 方法。
调用 start() 方法。
启动器等待应用程序结束并调用 stop() 方法。

终止 JavaFX 应用

当程序最后一个窗口被关闭，应用隐式关闭。可以通过给静态方法 setImplicitExit() 方法传入 Boolean 值 “False” 关闭这个行为（应该从静态上下文中调用）。
可以通过 Platform.exit() 或 System.exit(int) 方法隐式终止 JavaFX 应用。

案例 1：创建一个空窗口

本章节教你如何创建一个显示空窗口的 JavaFX 样例应用。步骤如下：

第一步：创建一个类

创建一个 Java 类，继承 javafx.application 包中的 Application 类并实现它的 start() 方法，如下：

public class JavafxSample extends Application {  
   @Override     
   public void start(Stage primaryStage) throws Exception {      
   }    
}

第二步：创建一个组对象

在 start() 方法中，实例化一个 javafx.scene 包中的 Group 类的对象，如下。

1	Group root = new Group();

第三步：创建一个场景对象

通过实例化 javafx.scene 包中的 Scene 类创建一个场景。为它传入前一步创建的组对象 (root)。
除了根对象，也可以在它的后面，传入两个 double 参数来设置场景的宽高。如下：

1	Scene scene = new Scene(root, 600, 300);

第四步：设置 Stage 的标题

可以通过 Stage 类的 setTitle() 方法设置 stage 的标题。primaryStage 是作为参数传递给应用类 start 方法的 Stage 对象。
使用 primaryStage 对象设置场景的标题为 “Sample Application”，如下所示。

1	primaryStage.setTitle("Sample Application");

第五步：将场景添加到 Stage 中

可以通过 Stage 类的 setScene() 方法将场景对象添加到 stage 中。使用如下所示的方法，添加前面准备的场景对象。

1	primaryStage.setScene(scene);

第六步：展示 Stage 内容

像下面这样使用 Stage 类的 show() 方法显示场景的内容。

1	primaryStage.show();

第七步：启动应用

如下所示，在 main() 方法中调用 Application 类的静态方法 launch() 启动 JavaFX 应用。

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

完整案例

下面的程序生成一个空的 JavaFX 窗口。将下面的代码保存在 JavafxSample.java 文件中。

import javafx.application.Application;
import javafx.scene.Group;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.paint.Color;
import javafx.stage.Stage;  

public class JavafxSample extends Application {
   @Override     
   public void start(Stage primaryStage) throws Exception {            
      //creating a Group object
      Group group = new Group();

      //Creating a Scene by passing the group object, height and width   
      Scene scene = new Scene(group ,600, 300);

      //setting color to the scene
      scene.setFill(Color.BROWN);  

      //Setting the title to Stage.
      primaryStage.setTitle("Sample Application");

      //Adding the scene to Stage
      primaryStage.setScene(scene);

      //Displaying the contents of the stage
      primaryStage.show();
   }    
   public static void main(String args[]){          
      launch(args);     
   }         
}

使用下面的命令在命令行编译执行保存的 Java 文件。

1 2	javac JavafxSample.java java JavafxSample

执行时，上述程序生成一个 JavaFX 窗口。

案例 2：绘制直线

在前面的例子中，我们看到如何创建一个空的 stage。现在，在这个例子中，让我们使用 JavaFX 库试着绘制一条直线。
步骤如下：

第一步：创建一个类

创建一个类，继承 javafx.application 包中的 Application 类，并且实现它的 start() 方法，如下所示：

public class DrawingLine extends Application {
   @Override     
   public void start(Stage primaryStage) throws Exception {     
   }    
}

第二步：创建一条线

可以通过实例化 javafx.scene.shape 包中的 Line 类来创建一条线，像下面这样实例化这个类。

1 2	//Creating a line object Line line = new Line();

第三步：设置线条属性

通过各自的写访问器方法，设置 startX，startY，endX 和 endY 属性来指定在 X-Y 坐标绘制的位置。如下所示。

line.setStartX(100.0);
line.setStartY(150.0);
line.setEndX(500.0);
line.setEndY(150.0);

第四步：创建一个组对象

在 start() 方法中，通过实例化 javafx.scene 包中的 Group 类创建一个组对象。
将前面创建的线条（节点）对象作为参数传入 Group 类的构造方法中，以便将其添加到组中，如下：

1	Group root = new Group(line);

第五步：创建一个场景对象

通过实例化 javafx.scene 包中的的 Scene 类创建一个场景对象。给这个类传入前面创建的组对象 (root)。
除了根对象，也可以在它的后面，传入两个 double 参数来设置场景的宽高。如下：

1	Scene scene = new Scene(root, 600, 300);

第六步：设置 stage 的标题

1	primaryStage.setTitle("Sample Application");

第七步：将场景添加到 Stage 中

可以通过 Stage 类的 setScene() 方法将场景对象添加到 stage 中。使用如下所示的方法，添加前面准备的场景对象。

1	primaryStage.setScene(scene);

第八步：展示 Stage 内容

像下面这样使用 Stage 类的 show() 方法显示场景的内容。

1	primaryStage.show();

第九步：启动应用

如下所示，在 main() 方法中调用 Application 类的静态方法 launch() 启动 JavaFX 应用。

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

完整案例

下面的程序展示如何使用 JavaFX 生成一条直线。将下面的代码保存在 JavafxSample.java 文件中。

import javafx.application.Application;
import javafx.scene.Group;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.shape.Line;
import javafx.stage.Stage;  

public class DrawingLine extends Application{
   @Override
   public void start(Stage stage) {
      //Creating a line object
      Line line = new Line();

      //Setting the properties to a line
      line.setStartX(100.0);
      line.setStartY(150.0);
      line.setEndX(500.0);
      line.setEndY(150.0);

      //Creating a Group
      Group root = new Group(line);

      //Creating a Scene
      Scene scene = new Scene(root, 600, 300);

      //Setting title to the scene
      stage.setTitle("Sample application");

      //Adding the scene to the stage
      stage.setScene(scene);

      //Displaying the contents of a scene
      stage.show();
   }      
   public static void main(String args[]){
      launch(args);
   }
}

使用下面的命令在命令行编译执行保存的 Java 文件。

1 2	javac JavafxSample.java java JavafxSample

执行时，上述程序生成如下所示的 JavaFX 窗口。

案例 3：显示文字

我们还可以在 JavaFX 场景中陷入文本。这个例子展示如何在 JavaFX 中潜入文本。
步骤如下：

第一步：创建一个类

创建一个类，继承 javafx.application 包中的 Application 类，并且实现它的 start() 方法，如下所示：

public class DrawingLine extends Application {
   @Override     
   public void start(Stage primaryStage) throws Exception {     
   }    
}

第二步：嵌入文本

你可以通过实例化 javafx.scene.shape 包中的 Text 类在 JavaFX 场景中嵌入文字。实例化如下。
将需要嵌入的文本字符串传入它的构造方法中，如下。

1 2	//Creating a Text object Text text = new Text("Welcome to Tutorialspoint");

第三步：设置字体

可以使用 Text 类的 setFont() 方法设置文本字体。这个方法接收一个字体对象的参数。像下面为文本设置 45 号字体。

1 2	//Setting font to the text text.setFont(new Font(45));

第四步：设置文本位置

通过各自的写访问器 setX() 和 setY() 方法，设置 X，Y 坐标来指定文本在 X-Y 坐标中的位置，如下。

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//setting the position of the text
text.setX(50);
text.setY(150);

第五步：创建一个组对象

在 start() 方法中，通过实例化 javafx.scene 包中的 Group 类创建一个组对象。
将前面创建的文本（节点）对象作为参数传入 Group 类的构造方法中，以便将其添加到组中，如下：

1	Group root = new Group(text);

第六步：创建一个场景对象

1	Scene scene = new Scene(root, 600, 300);

第七步：设置 stage 的标题

1	primaryStage.setTitle("Sample Application");

第八步：将场景添加到 Stage 中

可以通过 Stage 类的 setScene() 方法将场景对象添加到 stage 中。使用如下所示的方法，添加前面准备的场景对象。

1	primaryStage.setScene(scene);

第九步：展示 Stage 内容

像下面这样使用 Stage 类的 show() 方法显示场景的内容。

1	primaryStage.show();

第十步：启动应用

如下所示，在 main() 方法中调用 Application 类的静态方法 launch() 启动 JavaFX 应用。

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

完整案例

下面的程序使用 JavaFX 显示文本。将下面的代码保存在 JavafxSample.java 文件中。

import javafx.application.Application;
import javafx.collections.ObservableList;
import javafx.scene.Group;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.stage.Stage;
import javafx.scene.text.Font;
import javafx.scene.text.Text;

public class DisplayingText extends Application {
   @Override
   public void start(Stage stage) {       
      //Creating a Text object
      Text text = new Text();

      //Setting font to the text
      text.setFont(new Font(45));

      //setting the position of the text
      text.setX(50);
      text.setY(150);          

      //Setting the text to be added.
      text.setText("Welcome to Tutorialspoint");

      //Creating a Group object  
      Group root = new Group();

      //Retrieving the observable list object
      ObservableList list = root.getChildren();

      //Setting the text object as a node to the group object
      list.add(text);       

      //Creating a scene object
      Scene scene = new Scene(root, 600, 300);

      //Setting title to the Stage
      stage.setTitle("Sample Application");

      //Adding scene to the stage
      stage.setScene(scene);

      //Displaying the contents of the stage
      stage.show();
   }   
   public static void main(String args[]){
      launch(args);
   }
}

使用下面的命令在命令行编译执行保存的 Java 文件。

1 2	javac JavafxSample.java java JavafxSample

执行时，上述程序生成展示文本的 JavaFX 窗口，如下所示。

原文：JavaFX - Application - Tutorialspoint