JavaFX 8 下简化自定义控件的外部调用以及流式布局示例

「博客搬家」 原地址: 简书 原发表时间: 2017-05-21

有一个项目，需要模拟数千台设备的工作情况，这数千个设备分为若干组，每组 100 台。故需要设计一款 GUI 程序，包含 100 个自定义控件，模拟一组设备的工作情况，通过 ListView 对设备组进行选择，即可成功模拟数千台设备。

由于 Java 拥有丰富的第三方库，便于项目的底层实现，故基于最新的 Java GUI 框架「JavaFX 8」实现该 GUI 界面，该应用程序需使用 100 个相同的自定义控件，故需要使用流面板 (FlowPane) 对这些自定义控件进行有效布局。

最终实现效果如下图所示：

FlowPane 布局面板中包含的自定义控件会在水平方向上按行连续地平铺放置，并且会在边界处自动换行，点击左侧 ListView 中的 Item，右侧的自定义控件组会显示选定设备组的状态信息。综上，该设计可实现预定目标。

1. Java FX 8 基本说明

可以使用这篇「JavaFX 8 教程」作为 JavaFX 8 的入门使用，拥有 GUI 设计经验的开发人员均可快速入门 Java FX 8，

1.1 界面生成方式

Java FX 8 与大多数现代 GUI 开发相同，用户界面有两种创建方式：

• XML文件定义
• java代码创建

本文为了更加清晰直观，采用两种界面布局方法相结合的方式。

1.2 问题说明

由于 Java FX 8 并不主流，遇到问题很难在中文网站上找到解决方法，故有许多坑需要填补，所以本文遇到一些坑时不进行说明，而是在另一篇文章中列出了这些坑的填补方法。

2. 界面根布局的设计

使用「Scene Builder」打开 FXML 布局文件，在如图所示左下角，填入一个自定义 Class 作为控制器类，激活需要操作的控件，在右侧「fx:id」处填入 Class 的 Field，下方填入事件处理方法，之后通过 View -> Show Sample Controller skeleton 可查看填入 Controller 中的代码示例。

在程序的入口类中填入如下代码：

public class Main extends Application {

    //入口方法已隐式实现，故可删除
    public static void main(String[] args) {
        launch(args);
    }

    @Override
    public void start(Stage primaryStage) throws Exception {

        primaryStage.setTitle("bitkyApp");
        FXMLLoader fxmlLoader = new FXMLLoader(getClass().getResource("sample.fxml"));
        AnchorPane anchorPane = fxmlLoader.load();           //返回类型设置为布局文件根节点类型
        Controller controller = fxmlLoader.getController();  //可获取该布局的 Controller 类

        BorderPane rootLayout = FXMLLoader.load(getClass().getResource("rootLayout.fxml"));
        rootLayout.setCenter(anchorPane);
        primaryStage.setScene(new Scene(rootLayout, 800, 650));
        primaryStage.show();
    }
}

该方法为教程中的方法，为了实现 Controller 和外部的交互，将 FXML 布局文件和 Controller 均耦合在了外部类中，显得较为繁琐。故可采用自定义控件的方式简化外部的代码调用。

3. 自定义控件的设计

JavaFX 2 版本之后，FXML 提供 <fx:root/> 写法，此时要求 Controller 必须继承自 FXML 节点对象，使用 FXMLLoader 加载时，必须调用 setRoot() 方法。

不要在 FXML 中指定 Controller，通常情况下一个 FXML 可以对应多个 Controller，为了灵活性，我们应当在 FXMLLoader 中指定 Controller。

根据具体实践，可以采用如下方式：

Scene Builder 左下角的 Controller 面板中，勾选使用 fx:root 构造，并且不应该填入 Controller 类，如图，此时 <fx:root/> 作为根节点，：

此时在 FXML 文件中的代码例如：

<fx:root xmlns:fx="http://javafx.com/fxml/1"
         type="TabPane"
         xmlns="http://javafx.com/javafx/8.0.111">
    
......

</fx:root>

此时，Controller 类继承根节点的类型，例如「TabPane」。可选实现「Initializable」接口进行控件生成之后的初始化操作，代码示例如下：

//Controller 类继承 FXML 布局文件的根节点类型「TabPane」
public class DeviceView extends TabPane implements Initializable {

    public DeviceView() {
        loadFxml();
    }

    private void loadFxml() {
        FXMLLoader loader = new FXMLLoader(getClass().getResource("device_view.fxml"));
        loader.setRoot(this);
        loader.setController(this);
        try {
            loader.load();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //该方法在构造方法执行完毕后执行
    @Override
    public void initialize(URL location, ResourceBundle resources) {
    }
}

此时，在主布局对应的 Controller 中，直接生成该类「DeviceView」的对象作为自定义控件，通过 FlowPane 控件的引用添加该对象为 FlowPane 的子控件，即可实现设计目的，具体代码如下：

for (int i = 1; i <= 100; i++) {

    //在 FlowPane 中添加自定义控件「DeviceView」
    DeviceView deviceView = new DeviceView(i);
    deviceFlowPane.getChildren().add(deviceView);
    
    //使用观察者模式添加子控件「DeviceView」的监听器
    deviceView.setListener((status -> {
        if (listener != null) listener.btnChanged(status);
    }));
}

4. 使用自定义控件的方式简化主界面的外部调用代码

综上所述，最终实现的主界面代码示例如下：

public class MainView extends BorderPane implements Initializable {

    private static MainView mainView;

    private MainView() throws IOException {
        FXMLLoader loader = new FXMLLoader(getClass().getResource("rootLayout.fxml"));
        loader.setRoot(this);
        loader.setController(this);
        loader.load();
    }

    public static MainView getInstance() {
        if (mainView == null) {
            try {
                mainView = new MainView();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return mainView;
    }

    @Override
    public void initialize(URL location, ResourceBundle resources) {
    }
}
  

此段代码使用了自定义控件的方式，并且使用了单例模式中的懒汉式方便外部调用，外部调用代码如下：

public class MainLauncher extends Application {

    @Override
    public void start(Stage primaryStage) throws Exception {
           startApp(primaryStage);
    }

    private void startApp(Stage primaryStage) {
        primaryStage.setTitle("设备模拟客户端");
        primaryStage.setScene(new Scene(MainView.getInstance()));
        primaryStage.setMaximized(true);
        primaryStage.show();
    }
}

5. 参考资料

1. 使用内置的布局面板
2. JavaFX 8 教程「中文」
3. JavaFX 8 API Document
4. Gluon Scene Builder
5. JavaFX 创建自定义控件