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应用程序（Application）

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2023-12-01

在本章中，我们将详细讨论JavaFX应用程序的结构，并学习如何使用示例创建JavaFX应用程序。

JavaFX应用程序结构

通常，JavaFX应用程序将具有三个主要组件，即Stage, Scene和Nodes ，如下图所示。

JavaFX应用程序结构

Stage

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。 主要阶段由平台本身创建。 创建的stage对象作为参数传递给Application类的start()方法（在下一节中解释）。

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 -

  • Decorated
  • Undecorated
  • Transparent
  • Unified
  • Utility

您必须调用show()方法来显示舞台的内容。

Scene

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Scene类来创建场景。 您可以通过将其尺寸（高度和宽度）以及root node给其构造函数来选择场景的大小。

场景图和节点

scene graph是表示场景内容的树状数据结构（分层）。 相反， node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，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，流窗格等。

  • 媒体元素，如音频，视频和图像对象。

包javafx.scene的Node Class表示JavaFX中的一个节点，该类是所有节点的超类。

如前所述，节点有三种类型 -

  • Root Node - 第一个场景图称为根节点。

  • Branch Node/Parent Node - 具有子节点的节点称为分支/父节点。 包名为javafx.scene包的Parent类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，其所有子节点都按顺序呈现。 应用于组的任何转换，效果状态都将应用于所有子节点。

    • Region - 它是所有基于JavaFX节点的UI控件的基类，例如Chart，Pane和Control。

    • WebView - 此节点管理Web引擎并显示其内容。

  • Leaf Node - 没有子节点的节点称为叶节点。 例如，Rectangle，Ellipse，Box，ImageView，MediaView是叶节点的示例。

必须将根节点传递给场景图。 如果以root身份传递组，则所有节点将被剪切到场景，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() 。 在这个方法中，我们将编写JavaFX应用程序的代码。

应用类

包javafx.application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，为了创建典型的JavaFX应用程序，您需要按照下面给出的步骤 -

  • 准备具有所需节点的场景图。

  • 准备具有所需尺寸的场景，并将场景图（场景图的根节点）添加到场景中。

  • 准备舞台并将场景添加到舞台并显示舞台的内容。

准备场景图

根据您的应用程序，您需要准备一个包含所需节点的场景图。 由于根节点是第一个节点，因此您需要创建根节点。 作为根节点，您可以从“ Group, Region or WebView 。

Group - 组节点由名为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组节点，如下所示。

Group root = new Group();

Group类的getChildren()方法为您提供了包含节点的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。

//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，只需将它们传递给Group类以及实例化时的构造函数，如下所示。

Group root = new Group(NodeObject);

Region - 它是所有基于JavaFX节点的UI控件的Base类，例如 -

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

    这个类有两个子类，分别是PieChart和XYChart 。 这两个又具有子类，如AreaChart, BarChart, BubbleChart等，用于在JavaFX中绘制不同类型的XY平面图。

    您可以使用这些类在应用程序中嵌入图表。

  • Pane - 窗格是所有布局窗格的基类，例如AnchorPane, BorderPane, DialogPane等。此类属于一个名为AnchorPane, BorderPane, DialogPane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，如Accordion, ButtonBar, ChoiceBox, ComboBoxBase, HTMLEditor, etc. This class belongs to the package javafx.scene.control 。

    您可以使用这些类在应用程序中插入各种UI元素。

在组中，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 - 此节点管理Web引擎并显示其内容。

以下是表示JavaFX的节点类层次结构的图。

的WebView

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一个Scene，如下面的cod块所示。

在实例化时，必须将根对象传递给场景类的构造函数。

Scene scene = new Scene(root);

您还可以传递两个表示场景高度和宽度的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。

使用此对象，您可以在舞台上执行各种操作。 主要是你可以执行以下操作 -

  • 使用setTitle()方法设置舞台的标题。

  • 使用setScene()方法将场景对象附加到舞台。

  • 使用show()方法show()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类有三种生命周期方法，它们是 -

  • start() - 要写入JavaFX图形代码的入口点方法。

  • stop() - 一个可以被覆盖的空方法，在这里你可以编写停止应用程序的逻辑。

  • init() - 一个可以被覆盖的空方法，但是你不能在这个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。

  • 启动程序等待应用程序完成并调用stop()方法。

终止JavaFX应用程序

关闭应用程序的最后一个窗口时，将隐式终止JavaFX应用程序。 您可以通过将布尔值“False”传递给静态方法setImplicitExit() （应该从静态上下文中调用setImplicitExit()来关闭此行为。

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 - 创建空窗口

本节将教您如何创建一个显示空窗口的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 {      
   }    
}

第2步:创建组对象

在start()方法中，通过实例javafx.scene为Group的类来创建组对象，该类属于包javafx.scene ，如下所示。

Group root = new Group();

第3步:创建场景对象

通过实例化属于包javafx.scene名为Scene的类来创建一个场景。 在此类中，传递在上一步中创建的Group对象(root) 。

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参数以及Group类的对象，如下所示。

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

第4步:设置舞台的标题

您可以使用Stage类的setTitle()方法将标题设置为Stage 。 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，将场景标题设置为Sample Application ，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的类的方法setScene()将Scene对象添加到Stage 。 使用此方法添加在前面步骤中准备的Scene对象，如下所示。

primaryStage.setScene(scene);

第6步:显示舞台的内容

使用Stage类的名为show()的方法show()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 (Example)

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，上面的程序生成一个JavaFX窗口，如下所示。

样品申请平原

示例2 - 绘制直线

在前面的例子中，我们已经看到了如何创建一个空阶段，现在在这个例子中让我们尝试使用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 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包javafx.scene.shape名为Line的类在JavaFX中创建一行，按如下方式实例化此类。

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

第3步:将属性设置为行

通过使用各自的setter方法设置属性startX, startY, endX和endY ，指定在XY平面上绘制线条的坐标，如下面的代码块所示。

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的类来创建组对象，该类属于包javafx.scene。

将在上一步中创建的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

通过实例化属于包javafx.scene名为Scene的类来创建一个场景。 在此类中，传递在上一步中创建的Group对象(root) 。

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参数以及Group类的对象，如下所示。

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

第6步:设置舞台的标题

您可以使用Stage类的setTitle()方法将标题设置为Stage 。 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，将场景标题设置为Sample Application ，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的类的方法setScene()将Scene对象添加到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);

第8步:显示舞台的内容

使用Stage类的名为show()的方法show()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 (Example)

以下程序显示了如何使用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，上述程序生成一个显示直线的JavaFX窗口，如下所示。

画线

示例3 - 显示文本

我们还可以在JavaFX场景中嵌入文本。 此示例显示如何在JavaFX中嵌入文本。

以下是步骤 -

第1步:创建一个类

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

第2步:嵌入文本

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

您可以通过以String格式传递要嵌入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3步:设置字体

您可以使用Text类的setFont()方法将字体设置为Text 。 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4步: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，在XY平面上设置文本的位置，如下所示。

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

第5步: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。 此方法接受表示要添加的文本的字符串参数。

text.setText("Welcome to xnip");

第6步:创建组对象

在start()方法中，通过实例javafx.scene为Group的类来创建组对象，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

通过实例化属于包javafx.scene名为Scene的类来创建一个场景。 在此类中，传递在上一步中创建的Group对象(root) 。

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参数以及Group类的对象，如下所示。

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

第8步:设置舞台的标题

您可以使用Stage类的setTitle()方法将标题设置为Stage 。 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，将场景标题设置为Sample Application ，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的类的方法setScene()将Scene对象添加到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);

第10步:显示舞台的内容

使用Stage类的名为show()的方法show()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 (Example)

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 xnip"); 
      //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，上述程序生成一个显示文本的JavaFX窗口，如下所示。

JavaFX窗口显示文本
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