JavaFX - 应用程序

在本章中，我们将详细讨论 JavaFX 应用程序的结构，并通过示例学习如何创建 JavaFX 应用程序。

JavaFX应用程序结构

一般来说，JavaFX 应用程序将具有三个主要组件，即舞台、场景和节点，如下图所示。

阶段

阶段（窗口）包含 JavaFX 应用程序的所有对象。它由包javafx.stage的Stage类表示。初级阶段是平台自己创建的。创建的阶段对象作为参数传递给Application类的start()方法（将在下一节中解释）。

舞台有两个参数确定其位置，即Width和Height。它分为内容区域和装饰（标题栏和边框）。

有五种类型的阶段可用 -

装饰
未装饰
透明的
统一
公用事业

您必须调用show()方法来显示舞台的内容。

场景

场景代表 JavaFX 应用程序的物理内容。它包含场景图的所有内容。javafx.scene包的Scene类代表场景对象。在某一实例中，场景对象仅添加到一个阶段。

您可以通过实例化场景类来创建场景。您可以通过将场景的尺寸（高度和宽度）以及根节点传递给其构造函数来选择场景的大小。

场景图和节点

场景图是表示场景内容的树状数据结构（分层）。相反，节点是场景图的视觉/图形对象。

一个节点可以包括 -

几何（图形）对象（2D 和 3D），例如 - 圆形、矩形、多边形等。
UI 控件，例如 - 按钮、复选框、选择框、文本区域等。
容器（布局窗格），例如边框窗格、网格窗格、流程窗格等。
媒体元素，例如音频、视频和图像对象。

javafx.scene包中的Node类代表JavaFX中的一个节点，该类是所有节点的超类。

如前所述，节点分为三种类型 -

根节点- 第一个场景图称为根节点。
分支节点/父节点- 具有子节点的节点称为分支/父节点。javafx.scene包中名为Parent的抽象类是所有父节点的基类，这些父节点将具有以下类型 -
- 组- 组节点是包含子节点列表的集体节点。每当渲染组节点时，其所有子节点都会按顺序渲染。应用于该组的任何变换、效果状态都将应用于所有子节点。
- Region - 它是所有基于 JavaFX Node 的 UI 控件（例如图表、窗格和控件）的基类。
- WebView - 该节点管理 Web 引擎并显示其内容。
叶节点- 没有子节点的节点称为叶节点。例如，Rectangle、Ellipse、Box、ImageView、MediaView 都是叶节点的示例。

必须将根节点传递给场景图。如果该组作为根传递，则所有节点都将被剪切到场景中，并且场景大小的任何更改都不会影响场景的布局。

创建 JavaFX 应用程序

要创建 JavaFX 应用程序，您需要实例化 Application 类并实现其抽象方法start()。在此方法中，我们将为 JavaFX 应用程序编写代码。

应用类

javafx.application包的 Application 类是JavaFX中应用程序的入口点。要创建JavaFX应用程序，您需要继承此类并实现其抽象方法start()。在该方法中，您需要编写JavaFX图形的完整代码

在main方法中，您必须使用launch()方法启动应用程序。此方法在内部调用Application 类的start()方法，如以下程序所示。

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);      
   } 
}

在start()方法中，为了创建典型的 JavaFX 应用程序，您需要遵循以下步骤 -

准备具有所需节点的场景图。
准备一个具有所需尺寸的场景，并向其中添加场景图（场景图的根节点）。
准备一个舞台，并将场景添加到舞台中并显示舞台的内容。

准备场景图

根据您的应用程序，您需要准备具有所需节点的场景图。由于根节点是第一个节点，因此需要创建一个根节点。作为根节点，您可以从Group、Region 或 WebView中进行选择。

Group - Group 节点由属于包javafx.scene的名为Group的类表示，您可以通过实例化此类来创建 Group 节点，如下所示。

Group root = new Group();

Group类的getChildren ()方法为您提供保存节点的ObservableList类的对象。我们可以检索该对象并向其添加节点，如下所示。

//Retrieving the observable list object 
ObservableList list = root.getChildren(); 
       
//Setting the text object as a node  
list.add(NodeObject);

我们还可以将 Node 对象添加到组中，只需在实例化时将它们传递给Group类及其构造函数即可，如下所示。

Group root = new Group(NodeObject);

区域- 它是所有基于 JavaFX 节点的 UI 控件的基类，例如 -

Chart - 此类是所有图表的基类，它属于包javafx.scene.chart。

该类有两个子类，即PieChart和XYChart。这两个又具有AreaChart、BarChart、BubbleChart等子类，用于在 JavaFX 中绘制不同类型的 XY 平面图表。

您可以使用这些类将图表嵌入到您的应用程序中。
Pane - Pane 是所有布局窗格的基类，例如AnchorPane、BorderPane、DialogPane等。此类属于名为 - javafx.scene.layout的包。

您可以使用这些类在应用程序中插入预定义的布局。
Control - 它是用户界面控件的基类，例如Accordion、ButtonBar、ChoiceBox、ComboBoxBase、HTMLEditor 等。此类属于包 javafx.scene.control。

您可以使用这些类在应用程序中插入各种 UI 元素。

在 Group 中，您可以实例化上述任何类并将它们用作根节点，如以下程序所示。

//Creating a Stack Pane 
StackPane pane = new StackPane();       
       
//Adding text area to the pane  
ObservableList list = pane.getChildren(); 
list.add(NodeObject);

WebView - 该节点管理 Web 引擎并显示其内容。

下图展示了 JavaFX 的节点类层次结构。

准备场景

JavaFX 场景由包javafx.scene的Scene类表示。您可以通过实例化此类来创建场景，如以下代码块所示。

实例化时，必须将根对象传递给场景类的构造函数。

Scene scene = new Scene(root);

您还可以传递两个代表场景高度和宽度的 double 类型参数，如下所示。

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

准备舞台

这是任何 JavaFX 应用程序的容器，它为应用程序提供了一个窗口。它由包javafx.stage的Stage类表示。此类的对象作为Application类的start()方法的参数传递。

使用该对象，您可以在舞台上执行各种操作。您主要可以执行以下操作 -

使用方法setTitle()设置舞台的标题。
使用setScene()方法将场景对象附加到舞台。
使用show()方法显示场景的内容，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应用程序的生命周期

JavaFX Application 类具有三个生命周期方法，它们是 -

start() - 要编写 JavaFX 图形代码的入口点方法。
stop() - 一个可以被覆盖的空方法，在这里您可以编写逻辑来停止应用程序。
init() - 一个可以被覆盖的空方法，但您不能在此方法中创建舞台或场景。

除此之外，它还提供了一个名为launch()的静态方法来启动 JavaFX 应用程序。

由于launch()方法是静态的，因此您需要从静态上下文（通常是 main）调用它。每当启动 JavaFX 应用程序时，都会执行以下操作（按相同顺序）。

创建应用程序类的实例。
调用Init()方法。
调用start ()方法。
启动器等待应用程序完成并调用stop()方法。

终止 JavaFX 应用程序

当应用程序的最后一个窗口关闭时，JavaFX 应用程序将隐式终止。您可以通过将布尔值“False”传递给静态方法setImplicitExit()（应从静态上下文中调用）来关闭此Behave。

您可以使用Platform.exit()或System.exit (int)方法显式终止 JavaFX 应用程序。

示例 1 – 创建一个空窗口

本节将教您如何创建显示空窗口的 JavaFX 示例应用程序。以下是步骤 -

第 1 步：创建一个类

创建一个Java类，继承javafx.application包的Application类，并实现该类的start()方法，如下所示。

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

第 2 步：创建组对象

在start()方法中，通过实例化名为 Group 的类来创建一个组对象，该类属于包javafx.scene，如下所示。

Group root = new Group();

第 3 步：创建场景对象

通过实例化属于javafx.scene包的名为Scene的类来创建场景。向此类传递在上一步中创建的Group 对象（根）。

除了根对象之外，您还可以将表示屏幕高度和宽度的两个双精度参数与 Group 类的对象一起传递，如下所示。

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

第四步：设置舞台标题

您可以使用Stage类的setTitle()方法设置舞台的标题。PrimaryStage是一个 Stage 对象，它作为参数传递给场景类的 start 方法。

使用primaryStage对象，将场景的标题设置为示例应用程序，如下所示。

primaryStage.setTitle("Sample Application");

第 5 步：将场景添加到舞台

您可以使用名为Stage的类的setScene()方法将 Scene 对象添加到舞台。使用此方法添加前面步骤中准备的 Scene 对象，如下所示。

primaryStage.setScene(scene);

第6步：显示舞台内容

使用Stage类的show()方法显示场景的内容，如下所示。

primaryStage.show();

第 7 步：启动应用程序

通过从 main 方法调用Application类的静态方法launch()来启动 JavaFX 应用程序，如下所示。

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

例子

以下程序生成一个空的 JavaFX 窗口。将此代码保存在名为JavafxSample.java 的文件中

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);     
   }         
}

使用以下命令从命令提示符编译并执行保存的 java 文件。

javac JavafxSample.java 
java JavafxSample

执行时，上述程序会生成一个 JavaFX 窗口，如下所示。

示例 2 – 绘制直线

在前面的示例中，我们已经了解了如何创建一个空舞台，现在在这个示例中让我们尝试使用 JavaFX 库绘制一条直线。

以下是步骤 -

第 1 步：创建一个类

创建一个Java类，继承javafx.application包的Application类，并实现该类的start()方法，如下所示。

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

第 2 步：创建一条线

您可以通过实例化属于javafx.scene.shape包的名为Line的类来在 JavaFX 中创建线条，实例化该类如下。

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

第 3 步：设置线路属性

通过使用各自的 setter 方法设置属性startX、startY、endX和endY来指定在 XY 平面上绘制线条的坐标，如以下代码块所示。

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

第 4 步：创建组对象

在start()方法中，通过实例化名为Group的类来创建一个组对象，该类属于包javafx.scene。

将上一步中创建的 Line（节点）对象作为参数传递给 Group 类的构造函数，以便将其添加到组中，如下所示 -

Group root = new Group(line);

第 5 步：创建场景对象

通过实例化属于javafx.scene包的名为Scene的类来创建场景。将上一步中创建的Group 对象（根）传递给此类。

除了根对象之外，您还可以将表示屏幕高度和宽度的两个双精度参数与 Group 类的对象一起传递，如下所示。

Scene scene = new Scene(group ,600, 300);

第6步：设置舞台标题

您可以使用Stage类的setTitle()方法设置舞台的标题。PrimaryStage是一个 Stage 对象，它作为参数传递给场景类的 start 方法。

使用primaryStage对象，将场景的标题设置为示例应用程序，如下所示。

primaryStage.setTitle("Sample Application");

第7步：将场景添加到舞台

您可以使用名为Stage的类的setScene()方法将 Scene 对象添加到舞台。使用此方法添加前面步骤中准备的 Scene 对象，如下所示。

primaryStage.setScene(scene);

第8步：显示舞台内容

使用Stage类的show()方法显示场景的内容，如下所示。

primaryStage.show();

第 9 步：启动应用程序

通过从 main 方法调用Application类的静态方法launch()来启动 JavaFX 应用程序，如下所示。

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

例子

以下程序展示了如何使用 JavaFX 生成直线。将此代码保存在名为JavafxSample.java的文件中。

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); 
   } 
}

使用以下命令从命令提示符编译并执行保存的 java 文件。

javac DrawingLine.java 
java DrawingLine

执行时，上述程序会生成一个显示直线的 JavaFX 窗口，如下所示。

示例 3 – 显示文本

我们还可以在 JavaFX 场景中嵌入文本。此示例展示了如何在 JavaFX 中嵌入文本。

以下是步骤 -

第 1 步：创建一个类

创建一个Java类，继承javafx.application包的Application类，并实现该类的start()方法，如下所示。

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

第 2 步：嵌入文本

您可以通过实例化名为Text的类来将文本嵌入到 JavaFX 场景中，该类属于包javafx.scene.shape，实例化此类。

您可以通过传递要嵌入的字符串格式的文本来实例化此类，或者，您可以使用默认构造函数创建文本对象，如下所示。

//Creating a Text object 
Text text = new Text();

第三步：设置字体

您可以使用Text类的setFont()方法设置文本的字体。此方法接受字体对象作为参数。将给定文本的字体设置为 45，如下所示。

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

第四步：设置文本的位置

您可以通过使用相应的设置方法setX()和setY()设置 X、Y 坐标来设置文本在 XY 平面上的位置，如下所示。

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

第五步：设置要添加的文字

您可以使用 Text 类的 setText() 方法设置要添加的文本。此方法接受表示要添加的文本的字符串参数。

text.setText("Welcome to Tutorialspoint");

第 6 步：创建组对象

在start()方法中，通过实例化名为 Group 的类来创建一个组对象，该类属于包javafx.scene。

将上一步中创建的 Text（节点）对象作为参数传递给 Group 类的构造函数，以便将其添加到组中，如下所示 -

Group root = new Group(text)

第7步：创建场景对象

通过实例化属于javafx.scene包的名为Scene的类来创建场景。向此类传递在上一步中创建的Group 对象（根）。

除了根对象之外，您还可以将表示屏幕高度和宽度的两个双精度参数与 Group 类的对象一起传递，如下所示。

Scene scene = new Scene(group ,600, 300);

第8步：设置舞台标题

您可以使用Stage类的setTitle()方法设置舞台的标题。PrimaryStage是一个 Stage 对象，它作为参数传递给场景类的 start 方法。

使用primaryStage对象，将场景的标题设置为示例应用程序，如下所示。

primaryStage.setTitle("Sample Application");

第9步：将场景添加到舞台

您可以使用名为Stage的类的setScene()方法将 Scene 对象添加到舞台。使用此方法添加前面步骤中准备的 Scene 对象，如下所示。

primaryStage.setScene(scene);

第10步：显示舞台内容

使用Stage类的show()方法显示场景的内容，如下所示。

primaryStage.show();

第 11 步：启动应用程序

通过从 main 方法调用Application类的静态方法launch()来启动 JavaFX 应用程序，如下所示。

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

例子

以下是使用 JavaFX 显示文本的程序。将此代码保存在名为DisplayingText.java 的文件中。

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); 
   } 
}

使用以下命令从命令提示符编译并执行保存的 java 文件。

javac DisplayingText.java 
java DisplayingText

执行时，上述程序会生成一个显示文本的 JavaFX 窗口，如下所示。