第六站：Java橙——JavaFX的动感舞台

JavaFX入门案例：创建一个基础UI应用

JavaFX允许开发者使用Java语言来设计和实现富客户端应用程序，这些应用程序具有高度互动的用户界面(UI)，支持2D和3D图形，以及媒体播放等特性。下面，我们将通过一个简单的案例来展示如何使用JavaFX创建一个基本的UI应用，包括UI设计、构建场景图、以及事件处理的基本概念。

准备工作

确保你的开发环境已经配置好了JavaFX库。如果你使用的是IntelliJ IDEA或Eclipse，可以通过安装相应的JavaFX插件来简化配置过程。

示例目标

创建一个简单的应用程序，包含一个按钮，当用户点击按钮时，会在控制台打印一条消息，并改变按钮上的文字。

步骤1: 创建JavaFX项目

首先，创建一个新的Java项目，并确保JavaFX库已正确导入。

步骤2: 编写主类

在项目中创建一个主类，比如叫做JavaFXDemo.java，并编写以下代码：

import javafx.application.Application;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.control.Button;
import javafx.scene.layout.StackPane;
import javafx.stage.Stage;

public class JavaFXDemo extends Application {

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

    @Override
    public void start(Stage primaryStage) {
        // 创建按钮
        Button btn = new Button();
        btn.setText("点击我!");

        // 设置按钮的事件处理器
        btn.setOnAction(event -> {
            System.out.println("按钮被点击了!");
            btn.setText("已被点击");
        });

        // 创建场景图的根节点
        StackPane root = new StackPane();
        root.getChildren().add(btn);

        // 创建场景
        Scene scene = new Scene(root, 300, 250);

        // 设置舞台
        primaryStage.setTitle("JavaFX Hello World");
        primaryStage.setScene(scene);
        primaryStage.show();
    }
}

代码解析

• Application类是JavaFX程序的入口点，通过重写其start方法来定义应用程序的启动逻辑。
• Button是JavaFX中的一个UI控件，用于创建按钮。
• StackPane是一个布局容器，它将所有子节点堆叠在一起，最后一个添加的节点位于最顶层。在这个例子中，我们使用它作为场景图的根节点。
• Scene代表UI的一个可视部分，包含所有的UI元素（由StackPane根节点及其子节点构成）。
• setOnAction用于为按钮添加事件处理器，当按钮被点击时，会执行Lambda表达式定义的代码块，这里实现了打印消息和改变按钮文字的功能。
• primaryStage是应用程序的主要窗口，通过setTitle、setScene、show等方法设置窗口标题、内容和显示窗口。

运行程序

运行JavaFXDemo类，你将看到一个包含“点击我!”按钮的窗口。点击按钮后，控制台会输出“按钮被点击了!”，同时按钮上的文字变为“已被点击”。

通过这个简单的案例，你已经初步了解了JavaFX中UI设计、场景图构建以及事件处理的基本概念。随着学习的深入，你可以探索更复杂的布局、动画效果、以及与用户的更多交互方式，从而在JavaFX的动感舞台上创造更加丰富和生动的应用程序。

JavaFX：添加文本输入和响应处理

在上一个简单示例的基础上，让我们进一步扩展我们的JavaFX应用，加入文本输入框（TextField）和标签（Label），实现一个基本的交互场景：用户在文本框中输入文本，点击按钮后，输入的内容会显示在标签上。这个示例将帮助你理解如何在JavaFX中添加更多UI元素并处理它们之间的交互。

修改主类代码

我们将对之前的JavaFXDemo.java类进行修改，增加文本输入框和标签，并调整事件处理逻辑。

import javafx.application.Application;
import javafx.event.ActionEvent;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.control.Button;
import javafx.scene.control.Label;
import javafx.scene.control.TextField;
import javafx.scene.layout.StackPane;
import javafx.scene.layout.VBox;
import javafx.stage.Stage;

public class JavaFXDemoExtended extends Application {

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

    @Override
    public void start(Stage primaryStage) {
        // 创建UI元素
        TextField textField = new TextField();
        textField.setPromptText("请输入文本...");
        
        Label displayLabel = new Label("显示区域");
        
        Button btn = new Button("显示输入");
        btn.setOnAction(this::handleDisplayButton);

        // 使用VBox布局管理器垂直堆叠元素
        VBox vbox = new VBox(10); // 10是子元素间的间距
        vbox.getChildren().addAll(textField, btn, displayLabel);

        // 创建场景
        Scene scene = new Scene(vbox, 400, 300);

        // 设置舞台
        primaryStage.setTitle("JavaFX 文本输入示例");
        primaryStage.setScene(scene);
        primaryStage.show();
    }

    private void handleDisplayButton(ActionEvent event) {
        // 获取文本框输入的文本
        String inputText = ((Button)event.getSource()).getScene().lookup("#inputField").toString();
        if (inputText != null && !inputText.isEmpty()) {
            // 显示在标签上，实际应使用getText()获取纯文本内容，此处仅为示例简化
            ((Label)((Button)event.getSource()).getScene().lookup("#displayLabel")).setText(inputText);
        }
    }
}

代码解析

• 新增了TextField（文本输入框）和Label（标签）两个UI组件。
• 使用VBox布局管理器替代原来的StackPane，以垂直排列方式展示各个组件，同时设置了组件间的间距。
• 在按钮的事件处理器handleDisplayButton中，我们尝试从场景中查找ID为inputField的文本框（但直接使用toString()并不正确，正确做法是使用textField.getText()获取文本），然后将获取到的文本设置到ID为displayLabel的标签上。注意，在实际应用中，直接使用lookup按ID查找并不是最佳实践，特别是对于动态生成的组件，这里仅为了演示目的简化处理。

注意事项

• 上述代码中直接使用lookup方法并通过.toString()获取文本是不准确的，正确做法是应该直接使用文本框的实例方法getText()来获取用户输入的文本。
• 为了使lookup方法按ID查找有效，你需要为相关的UI组件设置ID。例如，textField.setId("inputField") 和 displayLabel.setId("displayLabel")，但上述代码中遗漏了这一细节，请在实际应用中添加。

通过这个追加的案例，你学习了如何在JavaFX应用中添加文本输入处理，以及如何利用事件处理器来响应用户的不同操作，进一步加深了对JavaFX UI设计和交互处理的理解。

JavaFX：实现数据绑定与属性更改监听

在之前的基础上，我们将进一步提升应用的互动性，通过实现数据绑定（Data Binding）和属性更改监听（Property Change Listener），让界面元素自动同步更新。我们将创建一个简单的表单，包含两个TextField用于输入名字和年龄，当用户输入信息后，下方的Label会自动显示用户的简介信息，无需点击按钮。

修改后的主类代码

import javafx.application.Application;
import javafx.beans.property.SimpleStringProperty;
import javafx.beans.property.StringProperty;
import javafx.geometry.Pos;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.control.Label;
import javafx.scene.control.TextField;
import javafx.scene.layout.VBox;
import javafx.stage.Stage;

public class JavaFXDataBindingDemo extends Application {

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

    @Override
    public void start(Stage primaryStage) {
        // 创建UI元素
        TextField nameField = new TextField();
        TextField ageField = new TextField();

        // 使用StringProperty实现双向绑定
        StringProperty userInfo = new SimpleStringProperty();

        Label userInfoLabel = new Label();
        userInfoLabel.textProperty().bind(userInfo);

        // 设置布局
        VBox vbox = new VBox(10);
        vbox.setAlignment(Pos.CENTER);
        vbox.getChildren().addAll(
                new Label("姓名:"), nameField,
                new Label("年龄:"), ageField,
                new Label("用户信息:"),
                userInfoLabel
        );

        // 监听文本框变化，更新userInfo
        nameField.textProperty().addListener((observable, oldValue, newValue) -> {
            updateUserInfo(nameField.getText(), ageField.getText(), userInfo);
        });
        ageField.textProperty().addListener((observable, oldValue, newValue) -> {
            updateUserInfo(nameField.getText(), ageField.getText(), userInfo);
        });

        // 创建场景
        Scene scene = new Scene(vbox, 400, 300);

        // 设置舞台
        primaryStage.setTitle("JavaFX 数据绑定示例");
        primaryStage.setScene(scene);
        primaryStage.show();
    }

    private void updateUserInfo(String name, String age, StringProperty userInfo) {
        // 简单的逻辑，根据输入更新用户简介
        if (!name.isEmpty() && !age.isEmpty()) {
            userInfo.set("姓名: " + name + ", 年龄: " + age);
        } else {
            userInfo.set("请输入姓名和年龄");
        }
    }
}

代码解析

• 引入了StringProperty，它是JavaFX属性包中的一个类，用于封装可观察的字符串值，支持数据绑定。
• 创建了nameField和ageField两个文本输入框，并为这两个文本框的textProperty添加了监听器。当文本框内容发生变化时，触发updateUserInfo方法更新用户信息。
• userInfoLabel的文本通过textProperty().bind(userInfo)与userInfo属性绑定，实现了数据的自动同步。这意味着，当userInfo的值发生改变时，userInfoLabel显示的文本也会相应更新。
• updateUserInfo方法用于根据输入的名字和年龄更新userInfo的值，从而间接更新界面上显示的用户信息。

通过此案例，你学习了如何在JavaFX应用中实现数据绑定和属性监听，使得UI组件能够自动反映数据模型的变化，提高了应用程序的交互性和用户体验。

JavaFX案例追加：实现列表选择与详情显示

在现有基础上，我们再为应用程序增加一些复杂度，通过添加一个可选择的项目列表（ListView）和一个显示选中项目详细信息的区域，进一步展示JavaFX在处理用户界面和数据交互方面的灵活性。

假设我们要创建一个简单的图书目录应用，其中有一个列表显示图书标题，当用户从列表中选择一本书时，旁边会显示该书的简介。

修改后的主类代码

import javafx.application.Application;
import javafx.beans.property.SimpleStringProperty;
import javafx.beans.property.StringProperty;
import javafx.collections.FXCollections;
import javafx.collections.ObservableList;
import javafx.geometry.Pos;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.control.Label;
import javafx.scene.control.ListView;
import javafx.scene.layout.VBox;
import javafx.stage.Stage;

public class JavaFXListSelectionDemo extends Application {

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

    @Override
    public void start(Stage primaryStage) {
        // 创建书籍数据模型
        ObservableList<Book> books = FXCollections.observableArrayList(
                new Book("Java编程思想", "Bruce Eckel", "深入Java编程的高级教程"),
                new Book("Effective Java", "Joshua Bloch", "提升Java程序员的有效实践"),
                new Book("Clean Code", "Robert C. Martin", "编写可读、可复用和可维护的代码")
        );

        // 创建UI元素
        ListView<Book> bookListView = new ListView<>(books);
        Label bookDetailsLabel = new Label("请选择一本书籍");

        // 当选中项变化时，更新详情显示
        bookListView.getSelectionModel().selectedItemProperty().addListener((obs, oldBook, newBook) -> {
            if (newBook != null) {
                bookDetailsLabel.setText(newBook.getDetails());
            } else {
                bookDetailsLabel.setText("请选择一本书籍");
            }
        });

        // 设置布局
        VBox vbox = new VBox(10);
        vbox.setAlignment(Pos.CENTER);
        vbox.getChildren().addAll(bookListView, bookDetailsLabel);

        // 创建场景
        Scene scene = new Scene(vbox, 600, 700);

        // 设置舞台
        primaryStage.setTitle("JavaFX 列表选择示例");
        primaryStage.setScene(scene);
        primaryStage.show();
    }

    // 图书类
    public static class Book {
        private final StringProperty title = new SimpleStringProperty();
        private final StringProperty author = new SimpleStringProperty();
        private final StringProperty details;

        public Book(String title, String author, String details) {
            this.title.set(title);
            this.author.set(author);
            this.details = new SimpleStringProperty(details);
        }

        public String getTitle() {
            return title.get();
        }

        public String getAuthor() {
            return author.get();
        }

        public String getDetails() {
            return title.get() + " by " + author.get();
        }
    }
}

代码解析

• 定义了一个Book类，用于存储书籍的标题、作者和简介信息，每个属性都使用SimpleStringProperty以便于数据绑定和监听。
• 创建了一个ObservableList<Book>来存储书籍对象，FXCollections.observableArrayList方法保证了列表中的元素变化可以被监听。
• 使用ListView<Book>来展示书籍列表，并通过监听bookListView.getSelectionModel().selectedItemProperty()来检测选中项的变化。
• 当用户从列表中选择一本书时，通过监听器自动更新旁边的bookDetailsLabel，显示选中书籍的详细信息。
• 布局调整为VBox，以适应新增的列表视图和细节展示标签。

通过此案例，你不仅学习了如何在JavaFX中使用列表视图（ListView）和数据模型类，还掌握了如何监听和处理用户的选择事件，进一步提升了UI设计的互动性和实用性。