Introduction à JavaFX

Introduction à JavaFX pour la réalisation “simple” d’interface homme-machine.

Auteur

Affiliations

Emmanuel BRUNO

Université de Toulon

LIS UMR CNRS 7020

Introduction

• JavaFX est une API pour construire des IHM en Java
• Entre Java 8 et 10 inclus dans le JDK
• A partir de Java 11 dépendance externe
• Intégration avec l’OS natif :
  • Optimisation matérielle (OpenGL, DirectX, …)
  • Files d’évènements

Historique et évolution

• 2008 : Oracle annonce JavaFX comme successeur de Swing
• 2011 : Intégration dans le JDK avec Java 7
• 2014 : JavaFX 8 avec l’API Streams et Lambda
• 2018 : Séparation du JDK (OpenJFX) à partir de Java 11
• Aujourd’hui : Projet communautaire actif et maintenance continue

Quickstart

• Suivre le tutoriel officiel pour démarrer rapidement avec Maven
  • https://openjfx.io/openjfx-docs/#maven

Etudes de Cas pratiques

• Explorer le projet exemple notebook-java-javafx-sample-javafxclient pour mettre en pratique les concepts présentés
  • Étude du package fxapp1 : application simple avec interface graphique simple
  • Étude du package fxapp2 : application plus avancée utilisant FXML et le pattern MVC
• Points d’intérêt particuliers :
  • Organisation du code et séparation des responsabilités
  • Utilisation des propriétés JavaFX
  • Gestion des événements et binding
  • Comparaison des approches programmatique vs déclarative
• Lire le fichier README.md pour les instructions de compilation et d’exécution
• Lire les explications suivantes et repérer les éléments correspondants dans le code

Modules

• Dans le cas d’une application “modulaire”, le plugin javafx permet de créer une distribution autonome (avec son JRE) avec :

  ./mvnw javafx:jlink

• Cela ne fonctionne pas si l’une des dépendances n’est pas modularisée :

  • Il faut alors utiliser les outils jdeps et jlink (cf. pom.xml de l’exemple précédent)
  • Cette commande produit un JRE réduit et une copie des modules des dépendances nécessaires dans le répertoire target/image
  • Exécution : ./target/image/bin/myapp

Structure d’une application JavaFX

• Stage
  • Représente une fenêtre graphique
  • Contient une Scene
  • Au démarrage d’une application JavaFX, un Stage principal est automatiquement créé
• Scene
  • Conteneur racine pour tous les composants graphiques
  • Une seule Scene active par Stage à un moment donné
• Node
  • Classe abstraite dont héritent tous les composants graphiques
  • Organisés hiérarchiquement dans un graphe de scène

Multi-tâche dans JavaFX

• JavaFX gère au minimum deux threads distincts :
  • Thread de rendu graphique : gère l’affichage et le rendu du graphe de scène
  • Thread principal de l’application : exécute la logique métier et les traitements
• Important : les modifications de l’interface graphique doivent être réalisées depuis le thread JavaFX (via Platform.runLater())

Vues (Scene)

• Deux approches pour la création des interfaces :
  • Déclaratives en XML
    • Langage FXML
    • Écriture manuelle ou via l’éditeur graphique Scene Builder
    • Intégrable dans les IDEs comme IntelliJ IDEA
  • Programmatiques en Java
    • Construction dynamique des interfaces
    • Flexibilité maximale pour les interfaces générées à l’exécution

Layouts et contrôles

• Layouts - conteneurs pour organiser les éléments :
  • HBox, VBox - disposition linéaire horizontale/verticale
  • FlowPane, TilePane - disposition en flux/grille
  • GridPane - disposition en cellules
  • BorderPane, StackPane, AnchorPane - dispositions spécialisées
• Contrôles - composants d’interface utilisateur :
  • Basiques : Label, Button, TextField, TextArea
  • Données : ListView, TableView, TreeView
• Conteneurs de contrôles - organisation avancée :
  • Accordion, TitledPane, TabPane
  • SplitPane, ScrollPane
• Fonctionnalités supplémentaires :
  • Multimédia : WebView, MediaView
  • Graphismes : Canvas, Chart, support 2D/3D

Application JavaFX

• Une classe qui hérite de javafx.application.Application
  • init() : initialisation des ressources (appelée avant le thread JavaFX)
  • start(Stage primaryStage) : point d’entrée principal (thread JavaFX)
  • stop() : libération des ressources (appelée à la fermeture)
• La méthode de classe launch(args) démarre l’application :
  • Crée une instance de votre classe d’application
  • Initialise le toolkit JavaFX
  • Appelle séquentiellement init(), puis start() avec le Stage principal

JavaFX Properties

• Structure JavaFX qui implémente le design pattern Observateur/Observé
• Types de propriétés :
  • ReadOnlyProperty : lecture seule
  • Property : modifiable (lecture/écriture)
• Binding (liaison) entre propriétés :
  • Unidirectionnel (A → B) : valeur de B mise à jour quand A change
  • Bidirectionnel (A ↔︎ B) : synchronisation dans les deux sens
• Cas d’usage : liaison entre modèle et vue (ex. état d’un composant graphique et variable dans le contrôleur)
• Types de propriétés disponibles :
  • Primitives : SimpleBooleanProperty, SimpleDoubleProperty, SimpleFloatProperty, SimpleIntegerProperty, SimpleLongProperty, SimpleStringProperty
  • Collections : SimpleListProperty, SimpleMapProperty, SimpleSetProperty, SimpleObjectProperty

Contrôleur

• Classe Java responsable de la logique et de la réactivité de l’interface
• Dans l’architecture MVC (Modèle-Vue-Contrôleur) de JavaFX :
  • Gère la communication entre le modèle de données et la vue (FXML)
  • Implémente les gestionnaires d’événements (event handlers)
  • Manipule les éléments d’interface déclarés dans le FXML
• Avec FXML, les contrôleurs sont liés via l’attribut fx:controller
• Les composants manipulables sont annotés avec @FXML
• Les gestionnaires d’événements (méthodes annotées @FXML) réagissent aux actions utilisateur

Pour aller plus loin

• Cours très complet: https://jenkov.com/tutorials/javafx/index.html