---

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 应用程序有三个主要组件，即 Stage、Scene 和 Nodes，如下图所示。

Stage

Stage(窗口)包含 JavaFX 应用程序的所有对象。它由 javafx.stage 包中的 Stage 类表示。主要阶段由平台本身创建。创建的阶段对象作为参数传递给 Application 类的 start() 方法(下一节将解释)。

阶段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
• 统一
• 实用程序

您必须调用 show() 方法来显示阶段的内容。

场景

场景表示 JavaFX 应用程序的物理内容。它包含场景图的所有内容。包 javafx.scene 中的类 Scene 表示场景对象。在一个实例中，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。您可以通过将其尺寸(高度和宽度)连同 根节点 一起传递给其构造函数来选择场景的大小。

场景图和节点

场景图是一种树状数据结构(分层)，表示场景的内容。相反，节点是场景图的视觉/图形对象。

节点可能包括 −

• 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。

包 javafx.scene 中的 Node 类表示 JavaFX 中的节点，此类是所有节点的超类。

如前所述，节点有三种类型 −

• 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。包 javafx.scene 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 −

  • Group(组) − 组节点是包含子节点列表的集合节点。每当渲染组节点时，其所有子节点都会按顺序渲染。应用于组的任何转换、效果状态都将应用于所有子节点。

  • Region(区域) −它是所有基于 JavaFX 节点的 UI 控件(如图表、窗格和控件)的基类。

  • WebView − 此节点管理 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，矩形、椭圆、框、ImageView、MediaView 就是叶节点的示例。

必须将根节点传递给场景图。如果将组作为根传递，则所有节点都将被剪裁到场景中，并且场景大小的任何改变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，我们将编写 JavaFX 应用程序的代码。

应用程序类

包 javafx.application 中的 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()。在此方法中，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，为了创建一个典型的 JavaFX 应用程序，您需要遵循下面给出的步骤 −

• 准备一个具有所需节点的场景图。

• 准备一个具有所需尺寸的场景，并将场景图(场景图的根节点)添加到其中。

• 准备一个舞台(Stage)，将场景添加到舞台(Stage)并显示舞台(Stage)的内容。

准备场景图

根据您的应用程序，您需要准备一个具有所需节点的场景图。由于根节点是第一个节点，因此您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 节点由名为 Group 的类表示，该类属于包 javafx.scene，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() 方法为您提供了一个包含节点的 ObservableList 类的对象。我们可以检索此对象并向其添加节点，如下所示。

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

//将文本对象设置为节点
list.add(NodeObject);

我们还可以向组中添加 Node 对象，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);

Region − 它是所有 JavaFX 基于节点的 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。

  此类有两个子类，分别是 − PieChart 和 XYChart。这两个又有子类，例如 AreaChart、BarChart、BubbleChart 等，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其用作根节点，如以下程序所示。

//创建 Stack Pane
StackPane pane = new StackPane();

//向窗格添加文本区域
ObservableList list = pane.getChildren();
list.add(NodeObject);

WebView − 此节点管理 Web 引擎并显示其内容。

以下是 JavaFX 节点类层次结构的图表。

准备场景

JavaFX 场景由 javafx.scene 包中的 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);

您还可以传递两个双精度类型的参数，分别表示场景的高度和宽度，如下所示。

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

准备舞台(Stage)

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。

使用此对象，您可以在舞台(Stage)上执行各种操作。主要可以执行以下操作 −

• 使用方法 setTitle() 设置舞台(Stage)的标题。

• 使用 setScene() 方法将场景对象附加到舞台(Stage)。

• 使用 show() 方法显示场景的内容，如下所示。

//将标题设置为 Stage。
primaryStage.setTitle("Sample application");

//将场景设置为 Stage
primaryStage.setScene(scene);

//显示舞台(Stage)
primaryStage.show();

JavaFX 应用程序的生命周期

JavaFX 应用程序类有三种生命周期方法，分别是 −

• start() − 写入 JavaFX 图形代码的入口点方法。

• stop() − 可以重写的空方法，在这里您可以编写停止应用程序的逻辑。

• init() − 可以重写的空方法，但您不能在此方法中创建阶段或场景。

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，将执行以下操作(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)来关闭此行为。

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

示例 1 – 创建空窗口

本节教您如何创建显示空窗口的 JavaFX 示例应用程序。以下是步骤 −

步骤 1:创建类

创建一个 Java 类并继承包 javafx.application 的 Application 类，并按如下方式实现此类的 start() 方法。

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

步骤 2:创建 Group 对象

在 start() 方法中，通过实例化属于 javafx.scene 包的 Group 类来创建 group 对象，如下所示。

Group root = new Group();

步骤 3:创建 Scene 对象

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

除了 root 对象之外，您还可以传递两个表示屏幕高度和宽度的双精度参数以及 Group 类的对象，如下所示。

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

步骤 4:设置舞台(Stage)的标题

您可以使用 Stage 类的 setTitle() 方法将标题设置为舞台(Stage)。primaryStage 是一个 Stage 对象，它作为参数传递给场景类的启动方法。

使用 primaryStage 对象，将场景的标题设置为 Sample Application，如下所示。

primaryStage.setTitle("Sample Application");

步骤 5:将场景添加到舞台(Stage)

您可以使用名为 Stage 的类的方法 setScene() 将场景对象添加到舞台(Stage)。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);

步骤 6:显示 Stage 的内容

使用 Stage 类的名为 show() 的方法显示场景的内容，如下所示。

primaryStage.show();

步骤 7: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);
}

示例

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 {
    //创建一个 Group 对象
    Group group = new Group();
    
    //通过传递组对象、高度和宽度创建一个 Scene
    Scene scene = new Scene(group ,600, 300);
    
    //设置场景颜色
    scene.setFill(Color.BROWN);
    
    //设置 Stage 的标题。
    primaryStage.setTitle("Sample Application");
    
    //将场景添加到 Stage
    primaryStage.setScene(scene);
    
    //显示舞台(Stage)内容
    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，上述程序将生成一个 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(Stage)，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 −

步骤 1:创建类

创建一个 Java 类并继承包 javafx.application 的 Application 类，并按如下方式实现该类的 start() 方法。

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

步骤 2:创建一条线

您可以通过实例化名为 Line 的类(该类属于包 javafx.scene.shape)在 JavaFX 中创建一条线，实例化该类的方法如下。

//创建线对象
Line line = new Line();

步骤 3:设置线的属性

通过设置属性 startX、startY、endX 和 endY 来指定在 X-Y 平面上绘制线的坐标，使用它们各自的 setter 方法，如以下代码块所示。

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

步骤 4:创建组对象

在 start() 方法中，通过实例化属于包 javafx.scene 的名为 Group 的类来创建组对象。

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);

步骤 5:创建场景对象

通过实例化属于包 javafx.scene 的名为 Scene 的类来创建场景。将上一步中创建的 Group 对象 (root) 传递给该类。

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);

步骤 6:设置舞台(Stage)的标题

您可以使用 Stage 类的 setTitle() 方法将标题设置为舞台(Stage)。primaryStage 是一个 Stage 对象，它作为参数传递给场景类的启动方法。

使用 primaryStage 对象，将场景的标题设置为 Sample Application，如下所示。

primaryStage.setTitle("Sample Application");

步骤 7:将场景添加到舞台(Stage)

您可以使用名为 Stage 的类的方法 setScene() 将场景对象添加到舞台(Stage)。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);

步骤 8:显示 Stage 的内容

使用 Stage 类的名为 show() 的方法显示场景的内容，如下所示。

primaryStage.show();

步骤 9: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);
}

示例

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) {
    //创建线对象
    Line line = new Line();
    
    //设置线的属性
    line.setStartX(100.0);
    line.setStartY(150.0);
    line.setEndX(500.0);
    line.setEndY(150.0);
    
    //创建组
    Group root = new Group(line);
    
    //创建场景
    Scene scene = new Scene(root, 600, 300);
    
    //设置场景标题
    stage.setTitle("Sample application");
    
    //将场景添加到舞台(Stage)
    stage.setScene(scene);
    
    //显示场景内容
    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 JavaFX 窗口，其中显示一条直线，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 −

步骤 1:创建类

创建一个 Java 类并继承包 javafx.application 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 {     
   } 
}

步骤 2:嵌入文本

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

您可以通过传递要嵌入的文本(字符串格式)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。

//创建文本对象
Text text = new Text();

步骤 3:设置字体

您可以使用 Text 类的 setFont() 方法将字体设置为文本。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。

//为文本设置字体
text.setFont(new Font(45));

步骤 4:设置文本的位置

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

//设置文本的位置
text.setX(50);
text.setY(150);

步骤 5:设置要添加的文本

您可以使用 Text 类的 setText() 方法设置要添加的文本。此方法接受一个字符串参数，表示要添加的文本。

text.setText("Welcome to Tutorialspoint");

步骤 6:创建组对象

在 start() 方法中，通过实例化属于 javafx.scene 包的名为 Group 的类来创建组对象。

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)

步骤 7: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 (root) 传递给此类。

除了根对象之外，您还可以传递两个表示屏幕高度和宽度的双精度参数以及 Group 类的对象，如下所示。

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

步骤 8:设置舞台(Stage)的标题

您可以使用 Stage 类的 setTitle() 方法将标题设置为舞台(Stage)。 primaryStage 是一个 Stage 对象，它作为参数传递给场景类的启动方法。

使用 primaryStage 对象，将场景的标题设置为 Sample Application，如下所示。

primaryStage.setTitle("Sample Application");

步骤 9:将场景添加到舞台(Stage)

您可以使用名为 Stage 的类的方法 setScene() 将场景对象添加到舞台(Stage)。使用此方法添加在前面步骤中准备的场景对象，如下所示。

primaryStage.setScene(scene);

步骤 10:显示 Stage 的内容

使用 Stage 类中名为 show() 的方法显示场景的内容，如下所示。

primaryStage.show();

步骤 11:启动应用程序

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

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

示例

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) {
//创建 Text 对象
Text text = new Text();

//设置文本的字体
text.setFont(new Font(45));

//设置文本的位置
text.setX(50);
text.setY(150);

//设置要添加的文本。
text.setText("Welcome to Tutorialspoint");

//创建 Group 对象
Group root = new Group();

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

//将文本对象设置为组对象的节点
list.add(text);

//创建场景对象
Scene scene = new Scene(root, 600, 300);

//设置 Stage 的标题
stage.setTitle("Sample Application");

//将场景添加到舞台(Stage)
stage.setScene(scene);

//显示舞台(Stage)内容
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。

---