JavaFX 使用手册：从入门到进阶的完整指南

一、JavaFX 概述与开发环境搭建

JavaFX 是 Oracle 推出的下一代 Java 图形用户界面（GUI）框架，自 Java 8 起成为 Java 标准库的一部分。相较于传统的 Swing 框架，JavaFX 提供了更现代化的设计理念，支持 CSS 样式、硬件加速渲染、FXML 声明式布局等特性，尤其适合开发跨平台的桌面应用程序。

1.1 开发环境配置

• JDK 版本要求：JavaFX 从 Java 8 开始集成，但 Java 11 起需单独下载 JavaFX SDK（官网下载）。
• IDE 支持：推荐使用 IntelliJ IDEA 或 Eclipse，需配置 JavaFX 库路径。
• 构建工具集成：
  • Maven 依赖（示例）：

    <dependency>
        <groupId>org.openjfx</groupId>
        <artifactId>javafx-controls</artifactId>
        <version>21</version>
    </dependency>

  • Gradle 配置：需指定模块路径和运行时参数（如 --module-path 和 --add-modules javafx.controls）。

1.2 基础代码结构

一个最简单的 JavaFX 程序包含以下部分：

import javafx.application.Application;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.control.Button;
import javafx.scene.layout.StackPane;
import javafx.stage.Stage;
public class HelloJavaFX extends Application {
    @Override
    public void start(Stage primaryStage) {
        Button btn = new Button("Hello JavaFX!");
        StackPane root = new StackPane(btn);
        Scene scene = new Scene(root, 300, 250);
        primaryStage.setTitle("JavaFX 示例");
        primaryStage.setScene(scene);
        primaryStage.show();
    }
    public static void main(String[] args) {
        launch(args);
    }
}

关键点：

• 继承 Application 类并重写 start(Stage) 方法。
• 通过 Stage（窗口）、Scene（场景）和布局容器（如 StackPane）构建界面。
• 调用 launch(args) 启动应用。

二、核心组件与布局管理

2.1 常用 UI 组件

JavaFX 提供了丰富的控件，分类如下：

• 基础控件：Button、Label、TextField、CheckBox。
• 容器控件：VBox（垂直布局）、HBox（水平布局）、GridPane（网格布局）。
• 高级控件：TableView（表格）、ComboBox（下拉框）、MenuBar（菜单栏）。

示例：表单布局

VBox formLayout = new VBox(10); // 间距10像素
formLayout.getChildren().addAll(
    new Label("用户名:"),
    new TextField(),
    new Label("密码:"),
    new PasswordField(),
    new Button("登录")
);

2.2 布局管理器详解

• BorderPane：将界面分为上、下、左、右、中五个区域，适合主框架设计。
• FlowPane：自动换行的流式布局，适合动态内容。
• TilePane：均匀分布的瓷砖布局。

BorderPane 示例：

BorderPane root = new BorderPane();
root.setTop(new Label("顶部标题"));
root.setCenter(new Button("中心按钮"));
root.setBottom(new HBox(5, new Button("左"), new Button("右"))); // 间距5像素

三、事件处理与交互设计

3.1 事件监听机制

JavaFX 通过事件处理器响应用户操作，常见事件类型：

• 鼠标事件：MouseEvent.MOUSE_CLICKED
• 键盘事件：KeyEvent.KEY_PRESSED
• 动作事件：ActionEvent（按钮点击）

按钮点击事件示例：

Button btn = new Button("点击我");
btn.setOnAction(e -> {
    System.out.println("按钮被点击！");
});

3.2 事件传递与冒泡

JavaFX 事件支持冒泡机制，可通过 consume() 方法阻止事件继续传递：

btn.setOnMouseClicked(e -> {
    if (e.getClickCount() == 2) { // 双击事件
        e.consume(); // 阻止事件冒泡
        System.out.println("双击事件已处理");
    }
});

四、CSS 样式与主题定制

4.1 内联样式与外部 CSS

• 内联样式：直接通过 setStyle() 方法设置：

  btn.setStyle("-fx-background-color: #4CAF50; -fx-text-fill: white;");

• 外部 CSS 文件：创建 .css 文件（如 style.css）：

  .button {
      -fx-background-color: linear-gradient(to bottom, #4CAF50, #45a049);
      -fx-font-size: 14px;
  }

  然后在代码中加载：

  scene.getStylesheets().add("style.css");

4.2 伪类与状态样式

支持通过伪类定义不同状态下的样式：

.button:hover {
    -fx-background-color: #45a049;
}
.button:pressed {
    -fx-background-color: #3e8e41;
}

五、动画与多媒体支持

5.1 属性动画

通过 Timeline 和 KeyValue 实现属性变化动画：

Button btn = new Button("动画按钮");
btn.setLayoutX(50);
Timeline timeline = new Timeline();
KeyValue kv = new KeyValue(btn.layoutXProperty(), 200); // X坐标从50到200
KeyFrame kf = new KeyFrame(Duration.seconds(1), kv);
timeline.getKeyFrames().add(kf);
timeline.play();

5.2 多媒体播放

使用 Media 和 MediaPlayer 播放音频/视频：

String mediaUrl = "file:///path/to/video.mp4";
Media media = new Media(mediaUrl);
MediaPlayer player = new MediaPlayer(media);
MediaView mediaView = new MediaView(player);
StackPane root = new StackPane(mediaView);
Scene scene = new Scene(root, 800, 600);
player.play();

六、FXML 声明式布局

6.1 FXML 基础语法

FXML 是 XML 格式的布局描述语言，示例文件 scene.fxml：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<VBox xmlns="http://javafx.com/javafx/21" 
      xmlns:fx="http://javafx.com/fxml/1"
      spacing="10" alignment="CENTER">
    <Label text="欢迎使用JavaFX"/>
    <Button text="点击" fx:id="myButton"/>
</VBox>

6.2 控制器绑定

通过 fx:controller 指定控制器类，并使用 @FXML 注解绑定控件：

public class MyController {
    @FXML
    private Button myButton;
    @FXML
    private void initialize() {
        myButton.setOnAction(e -> System.out.println("按钮被点击"));
    }
}

加载 FXML 的代码：

FXMLLoader loader = new FXMLLoader(getClass().getResource("scene.fxml"));
loader.setController(new MyController());
Parent root = loader.load();

七、高级特性与最佳实践

7.1 多线程与 UI 更新

JavaFX 的 UI 组件必须在 JavaFX 应用线程中修改，可通过 Platform.runLater() 实现：

new Thread(() -> {
    // 后台任务...
    Platform.runLater(() -> {
        label.setText("任务完成！");
    });
}).start();

7.2 模块化开发（Java 9+）

在 module-info.java 中声明依赖：

module myapp {
    requires javafx.controls;
    requires javafx.fxml;
    opens com.myapp to javafx.fxml; // 允许FXML访问控制器
}

7.3 性能优化建议

• 减少不必要的场景重绘（如避免频繁调用 requestLayout()）。
• 对复杂图形使用 Canvas 或 SVGPath。
• 启用硬件加速（默认已开启）。

八、总结与扩展资源

JavaFX 凭借其现代化的架构和丰富的功能，已成为 Java 桌面开发的首选框架。本文覆盖了从基础组件到高级特性的核心内容，建议开发者进一步探索：

• JavaFX 官方文档
• 《Pro JavaFX 2》书籍
• GitHub 开源项目（如 ControlsFX）

通过实践和持续学习，您将能高效开发出专业级的 JavaFX 应用程序。