使用 JavaFX 与 Java Swing 开发桌面应用的实践指南

阅读 8

06-25 15:00

Java桌面应用开发:JavaFX模块化与响应式实战方案

一、技术选型对比 1.1 JavaFX JavaFX 是 Oracle 推出的新一代 Java 桌面应用开发框架,具有以下特点:

现代 UI 设计:支持 CSS 样式、3D 效果和动画 丰富的控件库:包含 TableView、WebView 等高级组件 FXML 分离设计:界面与逻辑分离,提高开发效率 内置媒体支持:直接播放音频视频 响应式布局:支持锚点、流式和网格布局

1.2 Java Swing Java Swing 是传统的 Java 桌面应用框架,特点如下:

广泛兼容性:支持从 JDK 1.2 到最新版本 轻量级:资源占用少,适合小型应用 高度可定制:可以自定义 LookAndFeel 丰富的插件生态:如 JFreeChart、JXTable 等 成熟稳定:经过长时间的市场验证

1.3 选型建议 场景 JavaFX Java Swing 现代 UI 需求 推荐 不推荐 跨平台一致性 较好 需要额外配置 初学者友好度 较高 较低(API 复杂) 大型项目 推荐(模块化设计) 可使用(但架构复杂) 性能敏感应用 一般(需优化) 较好

一、JavaFX 19+ 技术栈升级

1.1 模块化开发

Java 9+ 引入的模块系统解决了类路径混乱问题,在 module-info.java 中明确声明依赖:

module com.techprimers.javafx {
    requires javafx.controls;
    requires javafx.fxml;
    requires java.sql;
    requires org.slf4j;
    
    exports com.techprimers.javafx;
    exports com.techprimers.javafx.controller;
    opens com.techprimers.javafx.view to javafx.fxml;
}

1.2 响应式UI设计

使用最新的 JavaFX 布局管理器和 CSS 变量实现自适应界面:

/* styles.css */
:root {
    -fx-primary-color: #4a86e8;
    -fx-secondary-color: #f1c232;
    -fx-accent-color: #6aa84f;
    -fx-dark-color: #202020;
}

.table-view {
    -fx-background-color: transparent;
}

.button {
    -fx-background-color: -fx-primary-color;
    -fx-text-fill: white;
    -fx-padding: 8px 16px;
    -fx-background-radius: 4px;
}

.button:hover {
    -fx-background-color: derive(-fx-primary-color, -10%);
}

二、现代化数据访问层

2.1 使用 JDBC 4.3

JavaFX 与最新 JDBC API 集成,支持自动资源管理:

// BookRepository.java
public List<Book> findAll() {
    String sql = "SELECT * FROM books";
    try (Connection conn = dataSource.getConnection();
         Statement stmt = conn.createStatement();
         ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql)) {
        
        return rs
            .stream()
            .map(this::mapToBook)
            .toList();
    } catch (SQLException e) {
        logger.error("Database error", e);
        return Collections.emptyList();
    }
}

2.2 异步数据加载

使用 JavaFX 任务处理耗时操作,避免 UI 冻结:

// BookService.java
public void loadBooksAsync(Consumer<List<Book>> callback) {
    Task<List<Book>> task = new Task<>() {
        @Override
        protected List<Book> call() {
            return bookRepository.findAll();
        }
    };
    
    task.setOnSucceeded(event -> callback.accept(task.getValue()));
    task.setOnFailed(event -> logger.error("Load books failed", task.getException()));
    
    new Thread(task).start();
}

三、高级UI组件实战

3.1 自定义表格渲染

创建可排序、可筛选的表格视图:

// BookTableView.java
public class BookTableView extends TableView<Book> {
    public BookTableView() {
        TableColumn<Book, Integer> idCol = new TableColumn<>("ID");
        idCol.setCellValueFactory(new PropertyValueFactory<>("id"));
        
        TableColumn<Book, String> titleCol = new TableColumn<>("书名");
        titleCol.setCellValueFactory(new PropertyValueFactory<>("title"));
        
        TableColumn<Book, String> authorCol = new TableColumn<>("作者");
        authorCol.setCellValueFactory(new PropertyValueFactory<>("author"));
        
        getColumns().addAll(idCol, titleCol, authorCol);
        setItems(FXCollections.observableArrayList());
        setPrefHeight(400);
    }
}

3.2 图表可视化

集成 JavaFX Charts 实现数据可视化:

// SalesChart.java
public class SalesChart extends LineChart<Number, Number> {
    public SalesChart() {
        super(new NumberAxis("月份"), new NumberAxis("销量"));
        setTitle("图书销售趋势");
        
        XYChart.Series<Number, Number> series = new XYChart.Series<>();
        series.setName("2023年销量");
        
        // 添加数据点
        series.getData().add(new XYChart.Data<>(1, 120));
        series.getData().add(new XYChart.Data<>(2, 190));
        // ...
        
        getData().add(series);
    }
}

四、MVVM架构实现

4.1 使用JavaFX Properties

实现视图模型层,支持数据绑定:

// BookViewModel.java
public class BookViewModel {
    private final ObservableList<Book> books = FXCollections.observableArrayList();
    private final StringProperty searchText = new SimpleStringProperty();
    
    public BookViewModel(BookService bookService) {
        // 初始化数据
        bookService.loadBooksAsync(books::setAll);
        
        // 搜索功能
        searchText.addListener((obs, oldVal, newVal) -> 
            bookService.searchBooks(newVal, updatedBooks -> 
                books.setAll(updatedBooks)
            )
        );
    }
    
    // Getters
    public ObservableList<Book> getBooks() { return books; }
    public StringProperty searchTextProperty() { return searchText; }
}

4.2 FXML控制器集成

在控制器中注入视图模型:

// BookController.java
public class BookController {
    @FXML private BookTableView bookTable;
    @FXML private TextField searchField;
    @FXML private Button addButton;
    
    private BookViewModel viewModel;
    
    @FXML
    private void initialize() {
        // 数据绑定
        bookTable.setItems(viewModel.getBooks());
        searchField.textProperty().bindBidirectional(viewModel.searchTextProperty());
        
        // 事件处理
        addButton.setOnAction(event -> showAddBookDialog());
    }
    
    public void setViewModel(BookViewModel viewModel) {
        this.viewModel = viewModel;
    }
}

五、应用部署优化

5.1 使用 jlink 创建自定义运行时

生成精简的 JRE 运行环境:

jlink --module-path $JAVA_HOME/jmods:target/mods \
      --add-modules com.techprimers.javafx \
      --output target/bookapp-runtime \
      --strip-debug \
      --compress 2 \
      --no-header-files \
      --no-man-pages

5.2 打包为原生安装包

使用 jpackage 创建平台特定安装程序:

jpackage --input target/ \
         --name BookManager \
         --main-class com.techprimers.javafx.Main \
         --main-jar bookmanager.jar \
         --type dmg \
         --icon src/main/resources/icons/app.icns \
         --app-version 1.0.0 \
         --vendor "TechPrimers" \
         --dest target/installers

六、实战案例:响应式图书管理系统

下面是一个完整的 JavaFX 应用结构示例:

bookmanager-app/
├── src/
│   ├── main/
│   │   ├── java/
│   │   │   └── com/techprimers/javafx/
│   │   │       ├── Main.java                      // 应用入口
│   │   │       ├── module-info.java               // 模块定义
│   │   │       ├── config/
│   │   │       │   └── AppConfig.java             // 应用配置
│   │   │       ├── model/
│   │   │       │   ├── Book.java                  // 数据模型
│   │   │       │   └── BookProperty.java          // JavaFX属性包装
│   │   │       ├── repository/
│   │   │       │   └── BookRepository.java        // 数据访问
│   │   │       ├── service/
│   │   │       │   └── BookService.java           // 业务逻辑
│   │   │       ├── viewmodel/
│   │   │       │   └── BookViewModel.java         // 视图模型
│   │   │       ├── view/
│   │   │       │   ├── BookTableView.java         // 自定义表格
│   │   │       │   └── SalesChart.java            // 图表组件
│   │   │       ├── controller/
│   │   │       │   └── BookController.java        // FXML控制器
│   │   │       └── util/
│   │   │           ├── DBUtil.java                // 数据库工具
│   │   │           └── ViewLoader.java            // 视图加载器
│   │   └── resources/
│   │       └── com/techprimers/javafx/
│   │           ├── views/
│   │           │   ├── bookView.fxml              // 主视图
│   │           │   └── addBookDialog.fxml         // 添加对话框
│   │           ├── styles/
│   │           │   └── app.css                    // 全局样式
│   │           └── images/
│   │               └── icons/                     // 图标资源
├── pom.xml                          // Maven配置
└── .gitignore                       // Git忽略配置

这个架构充分利用了 JavaFX 19+ 的新特性,包括模块化系统、响应式布局和异步处理,同时遵循了现代软件开发最佳实践,实现了关注点分离和可测试性。

JavaFX,Java Swing, 桌面应用开发,Java 开发,UI 框架,跨平台开发,图形界面,事件处理,布局管理,控件库,Java 编程,应用程序开发,用户界面设计,Java 桌面应用,前端框架

代码获取方式 https://pan.quark.cn/s/14fcf913bae6

精彩评论(0)

0 0 举报