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，分别是舞台，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。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(在下一节中说明)。

一个阶段有两个参数来确定其位置，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-

• 装饰的
• 未装饰
• 透明
• 统一
• 效用

您必须调用show()方法以显示舞台的内容。

现场

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。软件包javafx.scene的Scene类代表场景对象。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(层次结构)。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，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，流窗格等。

• 媒体元素，例如音频，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。包javafx.scene的名为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合节点。无论何时渲染组节点，其所有子节点都将按顺序渲染。应用于组的任何变换，效果状态将应用于所有子节点。

  • 区域-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-此节点管理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，矩形，椭圆形，盒子，图像视图，媒体视图是叶节点的示例。

必须将根节点传递给场景图。如果将组作为根传递，则所有节点都将被裁剪到场景，并且场景大小的任何更改都不会影响场景的布局。

创建一个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() 。在这种方法中，我们将为JavaFX Application编写代码。

应用类别

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() 。在这种方法中，您需要为JavaFX图形编写整个代码。

在main方法中，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，您需要执行以下步骤-

• 准备具有所需节点的场景图。

• 准备具有所需尺寸的场景，然后向其中添加场景图(场景图的根节点)。

• 准备一个舞台并将场景添加到舞台并显示该舞台的内容。

准备场景图

根据您的应用程序，您需要准备一个带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，该类属于软件包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ObservableList类的对象，该对象保存节点。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 Node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 。这两个又具有子类，例如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 -Pane是所有布局窗格(例如AnchorPane，BorderPane，DialogPane等)的基类。此类属于一个名为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。

• 控件-它是用户界面控件(如Accordion，ButtonBar，ChoiceBox，ComboBoxBase，HTMLEditor等)的基类。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。

在一个组中，您可以实例化任何上述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。

下图是表示JavaFX的节点类层次结构的图。

准备现场

包javafx.scene的Scene类表示JavaFX场景。您可以通过实例化此类来创建一个场景，如下面的代码块所示。

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double类型的参数，分别代表场景的高度和宽度，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，并且为该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。首先，您可以执行以下操作-

• 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上。

• 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类具有三种生命周期方法，它们是-

• start() -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() -一个可以重写的空方法，但是您不能在此方法中创建舞台或场景。

除了这些之外，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中调用它(通常是主要方法)。每当启动JavaFX应用程序时，都会执行以下操作(以相同的顺序)。

• 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，然后调用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()来关闭此行为(应从静态上下文中调用)。

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

本节教您如何创建一个显示空白窗口的JavaFX示例应用程序。以下是步骤-

步骤1：建立课程

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

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

步骤2：创建组对象

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

Group root = new Group();

步骤3：创建场景对象

通过实例化名为Scene的类创建一个Scene，该类属于程序包javafx.scene 。向该类传递在上一步中创建的Group对象(根) 。

除了根对象外，还可以传递两个双精度参数，它们代表屏幕的高度和宽度以及Group类的对象，如下所示。

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

步骤4：设定舞台标题

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

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

primaryStage.setScene(scene);

步骤6：显示舞台的内容

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);      
}  

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 {            
      //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处编译并执行保存的Java文件。

javac JavafxSample.java 
java JavafxSample

在执行时，上面的程序将生成一个JavaFX窗口，如下所示。

示例2 –画一条直线

在前面的示例中，我们已经看到了如何创建一个空舞台，现在在此示例中，让我们尝试使用JavaFX库绘制一条直线。

以下是步骤-

步骤1：建立课程

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

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

步骤2：建立线

您可以通过实例化属于包javafx.scene.shape的Line类来实例化JavaFX中的一行，如下所示实例化该类。

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

步骤3：将属性设置为行

通过设置属性startX，startY，endX和endY ，使用它们各自的设置方法，指定坐标以在XY平面上绘制直线，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，通过实例化名为Group的类创建一个group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);

步骤5：创建场景对象

通过实例化名为Scene的类创建一个Scene，该类属于程序包javafx.scene 。向该类传递在上一步中创建的Group对象(根) 。

除了根对象外，还可以传递两个双精度参数，它们代表屏幕的高度和宽度以及Group类的对象，如下所示。

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

步骤6：设定舞台标题

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

您可以使用名为Stage的类的setScene()方法将Scene对象添加到舞台上。使用以下方法添加在先前步骤中准备的Scene对象。

primaryStage.setScene(scene);

步骤8：显示舞台的内容

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);      
} 

例

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处编译并执行保存的Java文件。

javac DrawingLine.java 
java DrawingLine

执行时，上面的程序将生成一个JavaFX窗口，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。本示例说明如何在JavaFX中嵌入文本。

以下是步骤-

步骤1：建立课程

创建一个Java类并继承程序包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：嵌入文字

您可以通过实例化属于程序包javafx.scene.shape的名为Text的类来将文本嵌入JavaFX场景中，以实例化该类。

您可以通过传递要嵌入的文本(字符串格式)来实例化此类，也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();

步骤3：设定字型

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。

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

步骤4：设置文本的位置

您可以通过分别使用以下设置方法setX()和setY()设置X，Y坐标来设置文本在XY平面上的位置。

//setting the position of the text 
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。此方法接受表示要添加的文本的字符串参数。

text.setText("Welcome to Tutorialspoint");

步骤6：创建组对象

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

将在上一步中创建的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

通过实例化名为Scene的类创建一个Scene，该类属于程序包javafx.scene 。向该类传递在上一步中创建的Group对象(根) 。

除了根对象外，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：设定舞台标题

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

您可以使用名为Stage的类的setScene()方法将Scene对象添加到舞台上。使用以下方法添加在先前步骤中准备的Scene对象。

primaryStage.setScene(scene);

步骤10：显示舞台的内容

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11：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

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处编译并执行保存的Java文件。

javac DisplayingText.java 
java DisplayingText

在执行时，上面的程序会生成一个JavaFX窗口，显示文本，如下所示。