JavaFX în Platforma Java Standard 8

Silviu Dumitrescu
Line manager@Telenav

Diana Bălan
Map analyst@Telenav

PROGRAMARE

M-am uitat la ceas. 21.15, afară e întuneric beznă. Brrr! Vine toama. Cât ține? Enorm... Până la primăvară. Pentru zile cețoase și reci, pentru cei care simt nevoia de studiu și perfecționare,voi aduce în atenție un topic nou, neabordat de mine în articolele anterioare, JavaFX. Sper că prin aceasta să trezesc interesul cititorilor revistei pentru această tehnologie, pe care o consider cu adevărat remarcabilă.

Acest articol l-am scris împreuna cu Diana Bălan, Java Developer la Accesa, căreia îi mulțumesc foarte mult pentru idei și suport.

Vom începe articolul despre JavaFX cu un mic istoric.

JavaFX este urmașa lui F3 (Form Follows Function) ce îl are ca părinte pe Chris Oliver. În 2010 Oracle a anunțat că dezvoltarea lui JavaFX Script language va fi întreruptă, în schimb aceasta se va porta pe Java, formând platforma JavaFX 2. Prin aceasta se puneau bazele ca JavaFX să devină cel mai important mediu pentru aplicații rich client.

API-ul JavaFX este rulat de un engine compus din subcomponente. Acesta cuprinde noul engine grafic de înaltă performanță numit Prism, sistemul eficient de windowing numit Glass și un engine media.

Glass Windowing Toolkit este responsabil cu furnizarea unui serviciu nativ ce include gestiunea ferestrelor, a timer-elor și a suprafețelor. De asemenea, leagă platforma JavaFX de sistemul de operare nativ. Mai mult, Glass este responsabil de gestiunea cozii de evenimente. Dacă AWT își gestionează propria coadă de evenimente, Glass utilizează coada nativă a sistemului de operare. Glass Toolkit rulează în același fir ca și aplicația JavaFX. În AWT se crea un fir de execuție paralel cu cel al Javei.

O aplicație rich client este o aplicație ce are o interfață care reprezintă backend-ul fără a aglomera astfel interfața utilizator. JavaFX are un set complet de butoane, diagrame, tabele și container-e de layout pe care le folosim pentru a crea interfețe utilizator rich. În plus, putem folosi stiluri CSS. Toate componentele se conectează și afișează date din backend.

În general, o aplicație rich client are următoarele caracteristici:

Este o aplicație stand alone executabilă.
Conține o interfață-utilizator ce are controale sau formulare.
Este descărcabilă din desktop sau web.
Se conectează la o bază de date și la un server de backend.
Este independentă față de sistemul de operare.

O aplicație JavaFX este o aplicație Java de bază, ce permite feature-uri JavaFX. Codul minim necesar pentru a rula o aplicație JavaFX constă din:

O clasă ce extinde clasa abstractă javafx.application.Application.
O metodă main() ce apelează metoda launch() și suprascrie metoda abstractă start(). Ca bună practică apelul metodei launch() este singurul apel din main()
Un stage primar ce este vizibil, ca argument al metodei start()

Avem trei tipuri de aplicații JavaFX:

Aplicații propriu zise, ce folosesc sintaxa Java tradițională și API-ul JavaFX.
Aplicații FXML. FXML se bazează pe XML și este folosit pentru a defini interfețe-utilizator în aplicații JavaFX. Cu FXML vom defini layout-uri statice precum formulare, controale sau tabele. Putem construi, de asemenea, layout-uri dinamice prin includerea unui script.
Aplicații preloader, folosite în procesul de deployment.

import javafx.application.Application;
import javafx.stage.Stage;

public class JavaFXApplication extends Application {

    @Override
    public void start(Stage stage) {
        stage.show();
    }

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

Un stage (javafx.stage.Stage) este un container GUI top level pentru toate obiectele grafice, iar un scene (javafx.scene.Scene) este container-ul de bază. Stage-ul primar este construit de platformă, dar pot fi construite și alte obiecte stage de către aplicație. Obiectele stage trebuie să fie construite și modificate în firul aplicației JavaFX.

Articolele individuale care se află în interiorul scenei grafice sunt numite noduri. Fiecare nod este clasificat ca fiind:

Branch sau un părinte, ceea ce înseamnă că poate avea descendenți.
O frunză.

Primul nod din arbore este numit rădacină și nu are părinte.

Scena grafică este așadar o structură arborescentă. API-ul JavaFX face ca interfața grafică să fie mai ușor de creat, mai ales când sunt implicate efecte vizuale complexe și transformări.

API-ul scenei grafice JavaFX este un retained mode, adică el gestionează un model intern al tuturor obiectelor grafice din aplicație. În orice moment el știe ce obiecte să afișeze, ce zone ale ecranului necesită redesenare și cum să fie renderizat în cel mai eficient mod. Aceasta reduce semnificativ cantitatea de cod necesar în aplicație.

Îmbunătățim aplicația anterioară prin adăugarea unui buton cu text și al unui container de layout. Butonul va fi un nod frunză, iar StackPane-ul nod rădăcină.

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

public class JavaFXApplication extends Application {
    public static void main(String[] args) {
        launch(args);
    }

    @Override
    public void start(Stage primaryStage) {      

    primaryStage.setTitle(“Hello World!”);
        Button btn = new Button();
        btn.setText(“Say ‘Hello World’”);
        btn.setOnAction(new EventHandler() {

      @Override
      public void handle(ActionEvent event) {
          System.out.println(“Hello World!”);
            }
        });

       StackPane root = new StackPane();
       root.getChildren().add(btn);
       primaryStage.setScene(new Scene(root, 300, 250));
       primaryStage.show();
    }

Vom crea o aplicație echivalentă folosind FXML. FXML oferă următoarele avantaje:

Fiind bazat pe XML este familiar multor dezvoltatori, în special dezvoltatorilor web și celor care utilizează alte platforme RIA.
FXML nu se compilează, de aceea nu este necesar să recompilăm codul în caz de modificări.
Asigură o structură ușor vizibilă a aplicației.
Când creăm o aplicație JavaFX FXML avem de realizat trei fișiere:
Clasa main, ce conține cod pentru crearea scenei aplicației, a stage-ului și pentru lansarea aplicației. Una dintre acțiunile importante este dată de secvența următoare:

Parent root=null;
    try {
        root = FXMLLoader.load(getClass().getResource("Sample.fxml"));
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    stage.setScene(new Scene(root));

Metoda FXMLLoader.load() încarcă ierarhia de obiecte din fișierul de resurse Sample.fxml și o asignează variabilei numite root. Această clasă este Model-ul în pattern-ul MVC. Ultima parte a acțiunii este setarea scenei.

Fișierul Sample.fxml, este fișierul în care construim interfața utilizator

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<?import javafx.scene.layout.AnchorPane?>
<?import javafx.scene.control.Button?>
<?import javafx.scene.control.Label?>

<AnchorPane id="AnchorPane" prefHeight="200" prefWidth="320" xmlns:fx="http://javafx.com/fxml" fx:controller="henleyclient.Sample">
  <children>
    <Button id="button" layoutX="126" layoutY="90" text="Click Me!" onAction="#handleButtonAction" fx:id="button" />
    <Label id="label" layoutX="126" layoutY="120" minHeight="16" minWidth="69" prefHeight="16" prefWidth="69" fx:id="label" />
  </children>
</AnchorPane>

Acest fișier reprezintă View-ul în pattern-ul MVC. Nodul rădăcină este AnchorPane, iar nodurile descendenți sunt Button și Label.

Fișierul Sample.java, este fișierul controller al interfeței utilizator. Numele acestuia trebuie să fie identic cu cel al clasei view fxml.

import java.net.URL;
import java.util.ResourceBundle;
import javafx.event.ActionEvent;
import javafx.fxml.FXML;
import javafx.fxml.Initializable;
import javafx.scene.control.Label;

public class Sample implements Initializable {

    @FXML
    private Label label;

    @FXML
    private void handleButtonAction(ActionEvent event) {
        System.out.println(“You clicked me!”);
        label.setText(“Hello World!”);
    }

    @Override
    public void initialize(URL url, ResourceBundle rb) {
        // TODO
    }     
}

Aplicațiile din acest articol au fost dezvoltate folosind Eclipse Luna, ca proiecte Java Standard în care am inclus pachetul libjfxrt.jar.

Vă mulțumim foarte mult pentru răbdarea de a citi articolul și vă așteptăm ca de obicei, cu toată plăcerea la discuții.