JavaFX控件库的跨平台应用：一次编写，到处运行

# 1. JavaFX控件库简介

JavaFX是Java平台上的一个图形库，它为开发富客户端应用程序提供了一种全新的方式。与Swing和AWT不同，JavaFX提供了一种更加模块化、更易用的编程接口和一个丰富的组件库，旨在简化用户界面的开发过程。本章将介绍JavaFX的基本概念，并探讨其在现代Java应用程序中的重要性。我们将简要回顾JavaFX的起源，以及它如何适应现代应用开发的需要。随着本章的深入，读者将会了解到JavaFX的技术栈，包括其场景图模型、事件处理机制和丰富的控件集合，这为后续章节中探索更高级的控件和布局特性奠定了基础。

# 2. JavaFX控件库核心组件

### 2.1 JavaFX的场景和舞台

#### 2.1.1 场景的创建与布局

在JavaFX中，场景（Scene）是一个容器，它包含了应用中的所有可见元素。每个场景都必须有一个根节点，这个根节点可以是任何类型的节点，但是通常是布局容器。布局容器会负责管理其子节点的位置和尺寸。

创建一个场景通常涉及以下步骤：

1. 创建一个根节点，通常是一个布局容器，如`Group`、`StackPane`、`HBox`、`VBox`等。
2. 向根节点中添加子节点。
3. 创建一个`Scene`对象，并将根节点作为参数传递给它。
4. 将创建好的`Scene`设置到一个`Stage`上，`Stage`是JavaFX应用的顶级窗口。

// 示例代码：创建一个场景并设置到舞台上
import javafx.application.Application;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.layout.StackPane;
import javafx.stage.Stage;

public class SimpleSceneExample extends Application {

    @Override
    public void start(Stage primaryStage) {
        StackPane root = new StackPane();
        root.getChildren().add(new Text("Hello, JavaFX!"));
        Scene scene = new Scene(root, 300, 250);
        primaryStage.setScene(scene);
        primaryStage.show();
    }

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

- `StackPane`是一个简单的布局容器，它将所有子节点堆叠在一起，如果有重叠则后者覆盖前者。
- `Text`是显示文本的节点。
- `Scene`构造函数中，第一个参数是根节点，后两个参数分别是场景的宽度和高度。

#### 2.1.2 舞台的作用与控制

舞台（Stage）是JavaFX应用中的顶层窗口，它负责显示一个或多个场景。一个舞台可能有标题栏、菜单、边框、状态栏等。当用户关闭窗口时，JavaFX平台会结束应用的运行。

控制舞台的常见属性包括：

- `setTitle(String title)`: 设置窗口标题。
- `setFullScreen(boolean value)`: 设置是否全屏显示。
- `setResizable(boolean value)`: 设置是否允许用户调整窗口大小。
- `setScene(Scene scene)`: 设置舞台中显示的场景。

// 示例代码：控制舞台属性
primaryStage.setTitle("我的JavaFX窗口");
primaryStage.setFullScreen(true);
primaryStage.setResizable(false);

舞台还可以通过其`show()`和`hide()`方法来控制显示和隐藏。舞台的显示逻辑是异步的，如果在非JavaFX应用线程中尝试打开舞台，需要使用`Platform.runLater()`来确保线程安全。

### 2.2 常用JavaFX控件详解

#### 2.2.1 按钮和文本框

按钮（Button）和文本框（TextField）是JavaFX中最常用的控件之一。按钮用于触发事件，文本框用于输入文本。

按钮的创建和事件绑定如下：

Button button = new Button("点击我");
button.setOnAction(event -> {
    // 事件处理逻辑
});

文本框的创建和基本使用如下：

TextField textField = new TextField();
textField.setText("初始文本");

按钮和文本框都可以通过CSS样式自定义外观。例如，可以通过CSS改变按钮的样式、文本框的字体大小等。

// CSS样式示例
.buttonStyle {
    -fx-background-color: #4CAF50;
    -fx-text-fill: white;
    -fx-font-size: 16;
}

.textFieldStyle {
    -fx-font-size: 14;
}

然后在Java代码中设置这些样式：

button.setStyle("-fx-background-color: #4CAF50; -fx-text-fill: white; -fx-font-size: 16;");
textField.setStyle("-fx-font-size: 14;");

#### 2.2.2 列表视图和表格视图

列表视图（ListView）和表格视图（TableView）是用于展示列表和表格数据的控件。它们都支持虚拟化，这意味着它们可以高效地处理大量数据，而不需要将所有数据加载到内存中。

列表视图的创建和基本使用如下：

ListView<String> listView = new ListView<>();
listView.getItems().addAll("项1", "项2", "项3");

表格视图的创建和基本使用如下：

TableView<Person> table = new TableView<>();
TableColumn<Person, String> nameColumn = new TableColumn<>("姓名");
nameColumn.setCellValueFactory(new PropertyValueFactory<>("name"));
table.getColumns().add(nameColumn);

其中`Person`是一个简单的JavaBean类，包含一个`name`属性。

#### 2.2.3 滑动条和进度条

滑动条（Slider）和进度条（ProgressBar）提供了一种方式让用户通过滑动一个条来选择一个范围内的值，或者显示一个操作的进度。

滑动条的创建和基本使用如下：

Slider slider = new Slider();
slider.setMin(0);
slider.setMax(100);
slider.setValue(50);

进度条的创建和基本使用如下：

ProgressBar progressBar = new ProgressBar(0.5); // 初始值为0.5表示50%

滑动条和进度条都可以设置各种属性来控制其外观和行为，比如方向（水平或垂直）、步长、增量等。

### 2.3 控件的事件处理

#### 2.3.1 事件监听器的种类和使用

JavaFX支持多种类型的事件监听器，它们可以分为两类：基本事件监听器和复杂事件监听器。

基本事件监听器：

- `setOnAction`: 用于按钮点击事件等。
- `setOnKeyPressed`和`setOnKeyReleased`: 用于键盘事件。
- `setOnMousePressed`和`setOnMouseReleased`: 用于鼠标事件。

复杂事件监听器：

- `setOnChangeListener`: 用于属性变化事件，如滑动条值的变化。
- `setOnExceptionHandler`: 用于捕获和处理异常事件。

示例：为按钮添加点击事件监听器：

button.setOnAction(event -> {
    // 按钮点击时的逻辑
    System.out.println("按钮被点击了");
});

#### 2.3.2 事件传播机制与处理策略

JavaFX使用事件传播机制来管理事件的传递。当事件发生在节点上时，它会按照以下顺序传递：

1. 从