openjfx(javaFX)完整學習指南（教程）

openjfx（javaFX）介紹

基於JavaSE8，openjfx由幾個組件構成：圖形引擎Prism,窗體引擎glass，媒體引擎和一個web引擎。
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特性

• FXML是一種基於XML的聲明式標記語言，用於描述JavaFX應用程序的用戶界面。設計師可以在FXML中編碼或者使用JavaFX Scene Builder來交互式地設計圖形用戶接口（GUI）。Scene Builder所生成的FXML標記可以與IDE對接，這樣開發者可以添加業務邏輯。類似安卓界面開發。
• 它是一個使用了WebKitHTML技術的Web組件，可用於在JavaFX應用程序中嵌入Web頁面。在WebView中運行的JavaScript可以方便地調用JavaAPI，並且JavaAPI也可以調用WebView中的JavaScript。
• 與Swing互操作：現有的Swing程序可以通過JavaFX的新特性升級，例如多媒體播放和Web 內容嵌入。在JavaFX8中加入了SwingNode類，它可以將Swing內容嵌入到JavaFX程序中。
• 內置的UI控件和CSS：JavaFX提供了開發一個全功能應用程序所需的所有主要控件。這些組件可以使用標準的Web技術如CSS來進行裝飾。在JavaFX8中，DatePicker和TreeView UI控件是可用的，並且可以使用標準的Web技術如CSS來進行美化。
• Modena主題：在JavaFX8中，提供了新的Modena主題來替換原來的Caspian主題。不過在Application的start()方法中，可以通過加入setUserAgentStylesheet(STYLESHEET_CASPIAN)代碼行來繼續使用Caspian主題。(eguid原創文章，轉載 請註明出處)
• 3D圖像處理能力：在JavaFX8中的3D圖像處理API中加入了一些新的API，包括Shape3D (Box, Cylinder, MeshView和Sphere 子類)，SubScene, Material, PickResult, LightBase (AmbientLight 和PointLight子類)，SceneAntialiasing等。在本次發佈中Camera類API也得到了更新。
• Canvas API：Canvas API允許在由一個圖形元素（node）組成的JavaFX場景（Scene）的一個區域中直接繪圖。
• Printing API：JavaFX 8中加入了print包並且提供了打印功能公共類。
• Rich Text支持:JavaFX提供了更爲強大的文本支持能力，包括雙向文字（例如阿拉伯語）、複雜文字腳本，例如Thai、Hindu文字，並且支持多行、多種風格的文本節點。
• 多點觸摸：基於底層平臺的功能JavaFX提供了對多點觸摸的支持。
• Hi-DPI支持：JavaFX 8現在支持Hi-DPI顯示。
• 圖形渲染硬件加速：JavaFX圖像均基於圖形渲染流水線（Prism）。JavaFX提供更爲平滑的圖像並且在顯卡或圖像處理單元（Graphics processing unit，GPU）支持的情況下通過Prism來獲得更快的渲染速度。如果GPU不支持對應的圖形處理功能，則Prism會使用軟件渲染方式來替代。
• 高性能多媒體引擎：媒體流水線支持對Web媒體內容的播放。它提供了一個基於GStreamer多媒體框架的穩定、低延遲的多媒體處理框架。
• 自包含的應用部署模型：自包含應用包具有應用所需的所有資源、包括一個Java和JavaFX運行時的私有拷貝。它們可作爲操作系統原生安裝包發佈，並提供與原生應用相同的安裝和運行體驗。

架構

組件

• javaFX基礎（javaFX系列之launcher啓動器：兩種啓動javaFX的方式及launch(args[])參數設置和獲取）
• 場景圖（Scenen graph）
• 圖形系統（Graphics System）
• Glass窗體工具包（Glass window toolkit）
• 多媒體和圖形（media and images）
• web組件（web component）
• css樣式
• UI控件（UI controls）
• 佈局（layout）
• 視覺特效（visual effects）
• javaFX線程模型結構分析

場景圖

Scene gragh是應用的入口，他是一個層級結構的節點樹，可以處理輸入，也可以被渲染。
場景圖中的一個元素被稱爲節點，每個節點都包含一個id，樣式類和包圍盒（bounding volume）。除了根節點外，場景圖中所有節點都有一個父節點，0或多個字節帶你，節點包含以下特性：

• 效果（Effects），模糊和陰影
• 不透明度（Opacity）
• 變換（Transforms）
• 事件處理器（Event handlers，鼠標、鍵盤和輸入法）
• 應用相關的狀態（Application-specific state）
  和Swing與AWT不同的是，場景圖還包含矩形、文本、空間、佈局容易、圖像和多媒體。
  javafx.scene api允許創建和定義各種內容，比如：
• 節點（Nodes）：形狀（2d,3d）、圖像、多媒體、內嵌web瀏覽器、文本、UI控件、圖表、組和容器。
• 狀態（State）：變換（節點定位和方向）、視覺效果、內容和其他視覺效果
• 效果（Effects）:可以改變場景圖節點的外觀，例如模糊、陰影和圖像調整。

圖形系統

圖形系統支持2d和3d場景圖，當系統中的硬件不支持時，將提供軟件渲染（也就是cpu渲染）。

• windows xp和vista上的directx 9
• windows 7上的directx 11
• mac、Linux、嵌入式設備上的OpenGL
• 當硬件不支持時使用軟件渲染（cpu渲染，內置在jre中）

Glass窗體工具包

Glass窗體工具包（Glass window toolkit）提供本地操作，例如：窗體、計時器、皮膚。它是JavaFX層與本地操作系統的平臺無關層。它還負責管理事件隊列，該事件隊列與javaFX應用在同一個線程上。AWT中本地系統中的那部分代碼運行在一個縣城裏，而Java部分運行在另外一個線程裏，導致了很多問題，這些問題在javafx中得到了解決。

線程

javafx的程序和渲染線程是分開的，應用運行時會有兩個或更多線程：

• javafx應用程序線程（主線程，用於控制場景圖，場景圖只能由該線程來訪問，所以嵌入swing會出現問題）
• prism渲染線程（用於處理渲染工作，與事件調度獨立，使得渲染可以與程序並行，在上一幀被系統渲染時，線程可以並行的處理下一幀）
• 多媒體線程（在後臺運行，使用javafx應用程序線程在場景圖中同步最近的幀，像素調度線程）

線程調度結構(eguid 原創 文章，-轉載-請註明出處)
線程1 --> 線程2 --> 主線程
prism渲染 --> 多媒體線程（調度線程） --> 窗體\場景圖

脈衝（Pulse）

脈衝是一個異步事件，用於異步通知場景圖何時使用prism來同步場景圖上元素的狀態，一個脈衝被限制最多60幀/秒（fps），並且會在場景圖上運行動畫時被觸發，即使動畫沒有運行，如果場景圖中的內容發生改變，也會使脈衝被調度。
例如一個button位置被改變，脈衝就會被調度。layout和css也會觸發脈衝調度，系統在每個脈衝之上會自動進行一次css和佈局處理，來降低對系統性能的影響，場景圖中的某個改變會導致很多佈局和css的更新，這些更新會影響系統性能，可以根據需要在脈衝之前觸發佈局。
Glass windowtoolkit負責使用高分辨率的本地計時器來執行脈衝事件。

多媒體和圖像

可以通過javafx.scene.media API來訪問多媒體功能，支持視頻和音頻。格式支持mp3,aiff,wav和flv視頻。
多媒體組件由三個：

• Meida對象-表示一個多媒體文件
• MediaPlayer-用於播放文件
• MediaView-用於顯示內容

web組件

web組件（Web component）是一個基於webkit的Javafx ui空間，提供了一個web viewer，並通過api提供了完全的瀏覽功能，支持全部瀏覽器功能：

• 渲染本地或這遠程url的html內容
• 支持歷史記錄、後退、前進導航
• 內容重加載
• 向web組件添加效果
• 編輯html內容
• 執行js腳本
• 事件處理
  這個嵌入式的瀏覽器組件由以下類組成：
• webEngine提供了基本的web頁面瀏覽功能
• webview封裝了webEngine對象，並將html整合到應用場景之中，並提供屬性和方法來增加效果、變換。它是Node類的一個擴展。
• 支持Java和js的互相調用

css

javafx支持層疊樣式表（css），其提供了在不修改程序代碼的情況下自定義應用程序外觀的能力。css可以被添加到任何場景圖中的節點之上，且這個過程時異步的。也支持在運行時添加css到場景中，這使得動態改變應用程序外觀變得可行。

注意(eguid 原創 文章，【轉載】請註明出處)
javafx 的css時基於W3C CSS標準2.1版本，對3.0版本支持較少，只有少量的css3.0特性

UI控件

javafx UI控件可以通過javafx api來使用，這些控件通過場景圖中的節點來構建。這些控件充分利用了javaFX平臺豐富的視覺功能，並且支持多種操作系統。css可以對UI控件進行主題和風格控制。

佈局

佈局容器（Layout contaniner）或者面板（Pane）可以對javafx應用程序中的UI控件進行靈活、動態排布。
Layout api包含：

• BorderPane類將其內容節點放到上、下、左、右、中各個區域中。
• HBox類將其內容節點橫向排成一列。
• StackPane類將其內容節點摞在一起（可以用作遊戲裏的多層佈局）
• GridPane類按行列來佈局內容節點，類似bootstrap
• FlowPane類按內容行或列進行流式佈局，當遇到橫向或縱向的邊界時自動進行換行或換列。
• TilePane類將其內容放到統一大小的單元格中。
• AnchorPane類可以創建錨節點，將控件停靠於佈局的上下左右各邊，也可以劇中停靠。
  可以通過嵌套使用各類佈局來靈活佈局結構。

2d和3d變換

在javafx場景圖中每個節點都可以使用下面的Javafx.scene.tranform的類來進行x-y座標系變換。

• translate - 將一個節點的xyz座標系從一個位置移動到另一個。
• scale - 將一個節點在xyz總表系統根據縮放因子進行縮放。
• shear - 旋轉一個座標軸，這樣x,y軸就不再是垂直的了。節點座標值會過根據制定的背書進行變換。
• rotate - 根據scene中指定的一個支點對節點進行旋轉。
• affine - 執行從一個2d/3d座標系到另外一個2d/3d座標系的線性映射，同時保留線條的‘straight’和‘parallel’屬性。這個類應與Translate、scale、rotate、shear變換使用，一般不要直接使用。

視覺效果

在場景圖中開發富客戶端界面，包括使用視覺效果來美化程序的外觀。javafx的視覺效果主要基於像素的圖像，因此他們需要先獲取場景圖中節點渲染成圖像，再將視覺效果添加上去。
提供下面的類來提供一些常用的視覺效果：

• drop shadow - 應用視覺效果後將爲給定的內容渲染一個陰影。
• reflection - 再真實的內容後面渲染一個反射倒影。
• lighting - 模仿一個光源的照射效果，使一個平面的對象看起來更真實、具有3d效果。

測試使用

測試使用每個功能實際效果

節點

• Node：所有場景圖節點的抽象基礎類。
• Parent：所有分支節點的抽象基礎類。（此類直接繼承Node類）
• Scene：場景圖中所有內容的基本容器類。

場景節點（Scene）

場景是所有內容的基本容器(eguid原創文章，轉載請註明出處)

• 設置攝像機(Camera)，用來設置可是範圍
• 填充顏色
• 設置鼠標樣式
• 監聽觸摸、鼠標、鍵盤事件
• 設置和獲取當前場景參數

	Scene.setUserData(Object obj);
	Scene.getUserData();