JavaFX là gì? - Kiến thức chi tiết từ A - Z về JavaFX

Với các tính năng như điều khiển UI, hoạt ảnh, đồ họa 2D và 3D, cùng khả năng tích hợp với các công nghệ web như CSS và FXML, JavaFX đơn giản hóa việc phát triển các ứng dụng phản hồi có hiệu suất cao. Trong blog này, cùng TechWorks thảo luận tất tần tật các kiến thức về JavaFX.

JavaFX là gì?

JavaFX là một thư viện Java được sử dụng để phát triển cả ứng dụng desktop và RIA (Rich Internet Applications). Các ứng dụng JavaFX có thể chạy trên nhiều nền tảng khác nhau, bao gồm web, thiết bị di động và máy tính để bàn.

Trước khi tìm hiểu sâu hơn về JavaFX, bạn nên nắm vững kiến thức cốt lõi về Java và thực hành trên Eclipse để có nền tảng tốt hơn.

Ưu điểm của JavaFX

Sau đây là một số ưu điểm của JavaFX:

Giao diện người dùng phong phú (Rich User Interface)

JavaFX cho phép tạo ra các giao diện hiện đại, trực quan và hấp dẫn. Với khả năng hỗ trợ CSS, nhà phát triển có thể tùy chỉnh thiết kế giao diện một cách linh hoạt, dễ dàng.

Khả năng tương thích đa nền tảng

Một trong những lợi thế lớn nhất của JavaFX là khả năng chạy trên nhiều nền tảng như Windows, macOS và Linux. Vậy nên các nhà phát triển sẽ tạo ra các ứng dụng đồng nhất, có thể sử dụng trên nhiều hệ điều hành mà không cần thay đổi đáng kể về mã nguồn.

Tăng cường hiệu suất với tăng tốc phần cứng

JavaFX tận dụng GPU để cải thiện hiệu suất khi hiển thị đồ họa và hoạt ảnh. Nó đặc biệt hữu ích khi xây dựng các ứng dụng có giao diện phức tạp hoặc yêu cầu xử lý đồ họa cao.

Hỗ trợ đa phương tiện

JavaFX tích hợp sẵn các tính năng hỗ trợ âm thanh, video và hình ảnh. Vậy nên, bạn không cần sử dụng thêm thư viện bên ngoài.

FXML để tách biệt UI và logic

FXML trong JavaFX nhằm tách biệt rõ ràng giữa giao diện và logic xử lý. Nó hỗ trợ cải thiện khả năng bảo trì và mở rộng mã nguồn trong dài hạn.

Công cụ Scene Builder

Scene Builder là công cụ trực quan hỗ trợ thiết kế giao diện nhanh chóng. Với công cụ này, nhà phát triển có thể giảm đáng kể thời gian tạo giao diện mà vẫn duy trì tính chính xác và chuyên nghiệp

Hỗ trợ đồ họa 3D

JavaFX hỗ trợ đồ họa 3D. Bạn sẽ dễ dàng tạo ra các hình ảnh hóa 3D phức tạp và các trò chơi tương tác.

Tích hợp web

Thành phần WebView trong JavaFX để nhúng nội dung web trực tiếp vào ứng dụng. Nó rất hữu ích khi cần tích hợp các chức năng hoặc dịch vụ trực tuyến vào phần mềm.

Hỗ trợ cảm ứng và cử chỉ

Với JavaFX, việc phát triển các ứng dụng thân thiện với màn hình cảm ứng trở nên đơn giản hơn nhờ vào khả năng hỗ trợ cảm ứng và cử chỉ, phù hợp với các thiết bị hiện đại ngày nay.

Khung hoạt ảnh

JavaFX có một khung hoạt ảnh mạnh mẽ. Các nhà phát triển dễ dàng tạo ra các chuyển cảnh và hoạt ảnh mượt mà, nâng cao trải nghiệm người dùng.

Tương thích với Swing

JavaFX hỗ trợ quá trình chuyển đổi dần từ Swing. Nhờ đó, các nhà phát triển có thể từng bước hiện đại hóa các ứng dụng Swing cũ mà không phải xây dựng lại toàn bộ từ đầu.

Phát triển liên tục và hỗ trợ cộng đồng

Với các bản cập nhật và cải tiến thường xuyên, cùng một cộng đồng lớn mạnh, JavaFX mang đến nhiều tài nguyên hữu ích và giải pháp nhanh chóng cho các vấn đề phát sinh trong quá trình phát triển.

Lịch sử của JavaFX

Chris Oliver là người sáng lập ra JavaFX. Dự án ban đầu có tên gọi Form Follows Functions (F3), với mục đích cung cấp các tính năng nâng cao hơn cho việc phát triển giao diện đồ họa người dùng (GUI). Vào tháng 6 năm 2005, Sun Microsystems đã mua lại dự án F3 và đổi tên thành JavaFX.

Sun Microsystems chính thức công bố JavaFX tại Hội nghị W3 năm 2007. Phiên bản đầu tiên, JavaFX 1.0, được phát hành vào tháng 10 năm 2008. Đến năm 2009, ORACLE Corporation mua lại Sun Microsystems và tiếp tục phát triển JavaFX, với phiên bản JavaFX 1.2 được ra mắt ngay sau đó.

Phiên bản mới nhất, JavaFX 1.8, đã được phát hành vào ngày 18 tháng 3 năm 2014, đánh dấu bước tiến quan trọng trong việc cải thiện và hoàn thiện nền tảng này.

Các tính năng của JavaFX

Thư viện JavaFX có nhiều tính năng độc đáo khiến nó trở thành lựa chọn hàng đầu cho các nhà phát triển khi xây dựng các ứng dụng khách phong phú. Dưới đây là những tính năng nổi bật của JavaFX:

Kiến trúc của JavaFX

JavaFX tích hợp nhiều tính năng sẵn có, với thư viện bao gồm các API, lớp và giao diện cần thiết để xây dựng các ứng dụng trực tuyến hiện đại và giao diện đồ họa người dùng (GUI) hoạt động ổn định trên nhiều nền tảng.

Kiến trúc của JavaFX được cấu thành từ nhiều thành phần khác nhau, dưới đây là mô tả ngắn gọn về các thành phần này:

JavaFX API

Lớp cao nhất trong kiến trúc JavaFX chứa JavaFX Public API, nơi triển khai tất cả các lớp cần thiết để xây dựng ứng dụng JavaFX với đồ họa phong phú.

javafx.animation

Cung cấp các lớp để kết hợp các hoạt ảnh dựa trên chuyển đổi, như đổi màu, mờ, xoay, phóng to/thu nhỏ và dịch chuyển.

javafx.css

Bao gồm các lớp hỗ trợ áp dụng kiểu dáng CSS vào các ứng dụng GUI của JavaFX.

javafx.geometry

Cung cấp các lớp để biểu diễn cho các hình 2D và thực hiện các phương thức liên quan đến chúng.

javafx.scene

API này chứa các lớp và giao diện để xây dựng Scene Graph. Nó cũng bao gồm các gói con như canvas, control, input, layout, paint, shape, transform, web, và nhiều hơn nữa.

javafx.application

Chứa các lớp chịu trách nhiệm quản lý vòng đời của ứng dụng JavaFX.

javafx.event

Bao gồm các lớp và giao diện để thực hiện và quản lý các sự kiện trong JavaFX.

javafx.stage

Chứa các lớp cho các container cấp cao nhất của ứng dụng JavaFX, chẳng hạn như cửa sổ và màn hình.

Scene Graph 

Mọi ứng dụng GUI trong JavaFX đều bắt đầu bằng việc xây dựng Scene Graph. Đây là cấu trúc cơ bản được tạo thành từ các nút (nodes) – thành phần chính để tạo ra các ứng dụng internet.

Quantum Toolkit

Đây là công cụ kết nối Prism và GWT, giúp các thành phần này có thể truy cập và tích hợp trong JavaFX.

Vòng đời của một ứng dụng JavaFX

Một lớp ứng dụng JavaFX có tổng cộng ba phương thức trong vòng đời. Các phương thức này bao gồm:

1. start():

Đây là điểm khởi đầu của ứng dụng JavaFX, nơi tất cả mã đồ họa của JavaFX được viết.

2. init():

Là một phương thức tĩnh có thể được mở rộng. Tuy nhiên, người dùng không thể tạo stage hoặc scene trong phương thức này.

3. stop():

Giống như phương thức init(), phương thức stop() là một phương thức trống và có thể được tùy chỉnh. Người dùng có thể sử dụng phương thức này để viết mã dừng hoạt động của ứng dụng.

Vì vậy, khi người dùng chạy ứng dụng JavaFX, có một số tác vụ phải được thực hiện theo thứ tự cụ thể. Thứ tự khởi chạy ứng dụng JavaFX như sau.

• Trước tiên, ứng dụng được khởi tạo dưới dạng một đối tượng.
• Phương thức init() được gọi đầu tiên để thực hiện các thao tác khởi tạo cần thiết.
• Sau khi init() được thực thi, phương thức start() được gọi để bắt đầu chạy ứng dụng, đồng thời thiết lập giao diện đồ họa người dùng.
• Khi ứng dụng kết thúc, phương thức stop() được gọi để thực hiện các công việc dọn dẹp hoặc đóng ứng dụng.

Kết thúc ứng dụng JavaFX

Ứng dụng JavaFX sẽ tự động dừng lại khi cửa sổ cuối cùng của ứng dụng được đóng. Tuy nhiên, người dùng có thể vô hiệu hóa chức năng này bằng cách gọi phương thức tĩnh setImplicitExit() với giá trị Boolean "False". Lưu ý rằng phương thức này chỉ nên được sử dụng trong các trường hợp tĩnh.

Ngoài ra, ứng dụng JavaFX cũng có thể được dừng trực tiếp bằng cách sử dụng một trong hai phương thức sau:

• Platform.exit()
• System.exit(int)

Những phương thức này cho phép kết thúc ứng dụng ngay lập tức theo cách lập trình.

Xử lý sự kiện trong JavaFX

Khi người dùng tương tác với các thành phần trong ứng dụng JavaFX, một sự kiện sẽ xảy ra. Người dùng có thể sử dụng nhiều cách khác nhau để tạo ra sự kiện, chẳng hạn như:

• Dùng chuột.
• Nhấn bất kỳ phím nào trên bàn phím.
• Điều hướng qua các trang trong chương trình.

Do đó, chúng ta có thể lập luận rằng các sự kiện về cơ bản là thông báo cho chúng ta biết rằng có điều gì đó đã xảy ra ở phía người dùng. Một ứng dụng lý tưởng là ứng dụng xử lý các sự kiện trong thời gian ngắn nhất có thể.

Xử lý sự kiện trong JavaFX

Trong JavaFX, sự kiện được sử dụng để thông báo cho chương trình về các hành động mà người dùng đã thực hiện. JavaFX cung cấp các công cụ để tạo sự kiện, định tuyến sự kiện đến mục tiêu của nó và cung cấp cho ứng dụng khả năng xử lý các sự kiện được triển khai bởi JavaFX.
JavaFX cung cấp lớp javafx.event.Event, chứa các lớp con mô tả các loại sự kiện khác nhau mà JavaFX hỗ trợ. Mỗi sự kiện đều là một lớp con của Event hoặc các lớp con khác của nó.

Ví dụ, các loại sự kiện phổ biến trong JavaFX bao gồm:

• MouseEvent: Sự kiện chuột.
• KeyEvent: Sự kiện bàn phím.
• ScrollEvent: Sự kiện cuộn.
• DragEvent: Sự kiện kéo và thả.

Người dùng có thể tùy chỉnh sự kiện riêng của mình bằng cách kế thừa lớp javafx.event.Event.

Các loại sự kiện trong JavaFX

Nhìn chung, các sự kiện JavaFX được chia thành các loại sau:

Sự kiện Foreground

Là các sự kiện xảy ra do sự tương tác trực tiếp của người dùng với giao diện đồ họa của ứng dụng.
Ví dụ: Nhấn phím, chọn một mục trong danh sách, cuộn trang.

Sự kiện Background

Là các sự kiện không yêu cầu người dùng tương tác trực tiếp với ứng dụng. Những sự kiện này thường xảy ra do gián đoạn hệ điều hành, hoàn tất thao tác và các yếu tố khác.

Các lớp xử lý sự kiện trong JavaFX

JavaFX cung cấp nhiều lớp để xử lý sự kiện, giúp các nhà phát triển quản lý hiệu quả các tương tác của người dùng. Dưới đây là các lớp chính được sử dụng trong xử lý sự kiện:

• Event: Đây là lớp cơ sở cho tất cả các sự kiện trong JavaFX, diểu diễn cho bất kỳ hành động hoặc sự kiện nào xảy ra, chẳng hạn như nhấp chuột hoặc nhấn phím.
• EventHandler: Là một giao diện được sử dụng để xử lý sự kiện. Bằng cách triển khai giao diện này, nhà phát triển có thể định nghĩa cách xử lý các sự kiện cụ thể.
• ActionEvent: Biểu thị các sự kiện liên quan đến hành động, chẳng hạn như nhấp vào nút hoặc chọn một mục trong menu.
• MouseEvent: Xử lý các sự kiện liên quan đến chuột, bao gồm các thao tác như nhấp, kéo, hoặc di chuyển chuột.
• KeyEvent: Quản lý các sự kiện liên quan đến bàn phím, như nhấn hoặc thả phím.
• WindowEvent: Xử lý các sự kiện liên quan đến cửa sổ, bao gồm việc mở, đóng, hoặc thu nhỏ cửa sổ.

Những câu hỏi thường gặp về JavaFX

Dưới đây là danh sách các câu hỏi phổ biến khi tìm hiểu hoặc làm việc với JavaFX:

Sự khác biệt giữa JavaFX và Java Swing là gì?

Swing là công cụ chuẩn trong ngành để thiết kế giao diện người dùng đồ họa (GUI) trong Java. Nó cho phép tạo các thành phần giao diện với phong cách truyền thống.
JavaFX hỗ trợ phát triển các ứng dụng desktop hiện đại với giao diện người dùng tiên tiến, đồng thời cung cấp nhiều tính năng như đồ họa 2D/3D, multimedia và hỗ trợ mô hình MVC.

Công nghệ nào đang thay thế JavaFX?

Các lựa chọn thay thế và đối thủ cạnh tranh phổ biến nhất của JavaFX bao gồm GWT, Vaadin, Qt, JSF và Electron.

Phần kết luận

Trong bài viết này, chúng ta đã tìm hiểu về JavaFX. JavaFX là một nền tảng mạnh mẽ và linh hoạt để xây dựng các ứng dụng khách hàng phong phú trong Java. Với bộ tính năng mở rộng, chẳng hạn như hình dạng 2D và 3D, biểu đồ, hoạt ảnh, JavaFX cung cấp cho các nhà phát triển các công cụ cần thiết để tạo các ứng dụng tương tác, hấp dẫn về mặt hình ảnh. JavaFX đã và đang trở thành lựa chọn lý tưởng cho cả ứng dụng máy tính để bàn và web.