為什么80%的碼農(nóng)都做不了架構(gòu)師？>>> ??

原文地址：http://download.oracle.com/javafx/2.0/architecture/jfxpub-architecture.htm

JavaFX 2.0平臺是基于Java技術(shù)的富客戶端平臺。它使應(yīng)用程序開發(fā)者更加容易的開發(fā)和部署跨平臺的富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用（RIA）。JavaFX 2.0文檔包含了JavaFX 2.0所提供的功能的概述。

圖1描述了JavaFX 2.0平臺的架構(gòu)組件。后面的部分將對每一個組件進行逐一的描述。在JavaFX通用API的下面是用來運行JavaFX代碼的引擎。這個引擎包括以下子組件：JavaFX高性能圖形引擎（Prism）；新的更小但更有效率的窗體系統(tǒng)(Glass)；媒體引擎和Web引擎。雖然這些組件不是包括在外的，但是他們的描述能幫助你更好地理解JavaFX應(yīng)用是如何運行的。

圖1?JavaFX 2.0 架構(gòu)圖

場景（Scene Graph）

JavaFX的場景（Scene Graph）是JavaFX應(yīng)用程序創(chuàng)建的開始點。它是一棵層次樹，其每個節(jié)點都代表了一個應(yīng)用程序UI的視覺元素。它可以處理輸入并被渲染。

在場景中的一個元素叫做節(jié)點（node）。每個節(jié)點都有其ID，樣式類別和包圍盒（不熟悉計算機圖形學(xué).....原文為bounding volume，我挺想翻譯為基準(zhǔn)線或者輪廓線的）。在場景中的每個節(jié)點都有一個唯一的雙親節(jié)點和零到多個孩子結(jié)點。一個節(jié)點還可以包含：

l? 效果（Effect），比如模糊或陰影效果

l? 透明

l? 變換

l? 事件處理（比如鼠標(biāo)、鍵盤或其他輸入方式）

l? 應(yīng)用程序定義的狀態(tài)

不同于Swing或者AWT，JavaFX的場景除了包含控制、布局管理器、圖像和媒體外，也有基本圖元，如矩形或者文字。

對于大多數(shù)用戶來說，場景簡化了用戶實現(xiàn)UI的工作，特別是用戶實現(xiàn)富UI的時候。在場景中繪制各種圖形可以被快捷地完成，而且可以使用如XML文檔一樣的聲明式方法。

javafx.scene API允許創(chuàng)建和定義許多種內(nèi)容，如：

l? 節(jié)點（Nodes）：2D或者3D的圖形、圖像、媒體、嵌入式web瀏覽器、文字、UI控件、圖標(biāo)、組和容器。

l? 狀態(tài)（State）：變換（節(jié)點的位置和方向），視覺效果和其他內(nèi)容的視覺狀態(tài)。

l? 動畫（Animation）：場景對象在一段時間中的屬性變化

l? 效果（Effects）：可以修改場景節(jié)點的外觀，如模糊、陰影和顏色調(diào)整。

你可以從Working with the JavaFX Scene Graph文檔獲取更多的信息。

為實現(xiàn)JavaFX特征提供的Java API

如圖1中的最頂層顯示的那樣，JavaFX 2.0平臺包括一組完整的公共API。這些API為創(chuàng)建富客戶端應(yīng)用提供無可比擬的自由度和靈活性。JavaFX平臺將Java平臺的如身臨其境般的媒體功能融入直觀的一站式綜合開發(fā)環(huán)境之中。這些新的Java API實現(xiàn)了JavaFX的以下特點：

l? 允許使用強大的Java語言特征，如泛型、注解和多線程技術(shù)

l? 對于Web開發(fā)人員，JavaFX提供使用動態(tài)語言編寫方式，如使用JRuby、Groovy和JavaScript

l? 允許Java開發(fā)人員使用其他的系統(tǒng)語言去編寫龐大復(fù)雜的JavaFX應(yīng)用，如Groovy

l? 允許使用與JavaFX腳本語言類似的綁定機制（binding）。這包括提供高性能的延遲綁定機制，綁定表達式和序列表達式，部分綁定重求值（不理解....）。其他語言（如Groovy）可以使用如JavaFX腳本語言一樣的綁定庫來實現(xiàn)語法級別的綁定。

l? JavaFX擴展了Java集合庫，加入了observable lists和maps。這允許應(yīng)用程序?qū)?/span>UI和數(shù)據(jù)模型進行連接，UI可以觀測數(shù)據(jù)模型的改變并進行直接更新。

JavaFX 2.0 API和編程模型是JavaFX 1.x的延續(xù)。大部分JavaFX API都與Java直接相連。一些API已經(jīng)根據(jù)JavaFX 1.x使用者的反饋進行了更新（包括性能和易用性的提升），如布局管理（Layout）和媒體（Media）。而且JavaFX 2.0更加支持Web標(biāo)準(zhǔn)，如可以使用CSSS作為樣式控制和使用無障礙規(guī)范建立ARIA。更多的Web標(biāo)準(zhǔn)也正在審核之中。

圖形系統(tǒng)

在圖1中用藍色的部分是JavaFX圖形系統(tǒng)。它是JavaFX場景層的下層細節(jié)實現(xiàn)。它為2D和3D的場景提供支持。當(dāng)系統(tǒng)的圖形硬件設(shè)備無法支持硬件渲染的時候，它提供軟件渲染支持。

在JavaFX平臺上實現(xiàn)了兩個圖形加速管道：

l? Prism：Prism處理渲染工作。他的渲染工作，包括3D渲染，都可以運行在硬件和軟件渲染單元之上。它負責(zé)處理光柵和渲染JavaFX場景。基于所使用的設(shè)備的不同，可能有以下的渲染途徑：

n? 在Windows XP和Vista下使用DirectX 9

n? 在Windows 7下使用DirectX 11

n? 在Mac,Linux,嵌入式系統(tǒng)上使用OpenGL

n? 如果硬件加速不可用，使用Java2D

如果可用時，所有的硬件加速途徑都將被使用。但如果不可用，Java2D渲染途徑將被使用。這是由于該渲染技術(shù)已經(jīng)包含在JRE中。這可能在進行3D場景處理時很重要，但是一旦硬件渲染途徑可用，性能就會比較好。

l? Quantum Toolkit：Quantum Toolkit將Prism和Glass窗口工具結(jié)合在一起并使在整個JavaFX層次結(jié)構(gòu)中上層組件可用。它也同時管理著與事件處理相對的渲染線程規(guī)則。

Glass窗口工具

在圖1中間所示的Glass窗口工具是JavaFX 2.0圖形棧中最底層的框架。他的主要責(zé)任是提供本地系統(tǒng)服務(wù)，比如說控制窗口，計時器或外觀。它作為平臺依賴層銜接著JavaFX平臺和操作系統(tǒng)。

Glass工具包也為事件隊列提供管理功能。不同于AWT管理其自身所具有的事件隊列，Glass工具包使用操作系統(tǒng)事件隊列去管理線程。同樣不同于AWT的是，Glass工具包與JavaFX應(yīng)用運行于同一線程。而在AWT中，原生AWT運行于一個線程而Java層次運行于另一個線程。這樣會帶來許多問題，而JavaFX使用單一JavaFX線程來解決這類問題。

線程

任何時候，整個JavaFX系統(tǒng)都運行于兩個以上的線程：

l? JavaFX應(yīng)用程序線程（JavaFX Application Thread）：這是JavaFX應(yīng)用開發(fā)人員所要使用的主要線程。任何“活著的”場景（指場景是窗口的一部分）都只能從這個線程訪問。然而，場景也可以從后臺線程創(chuàng)建，這使得開發(fā)人員可以從后臺線程創(chuàng)建復(fù)雜的場景而同時保證“活著的”場景中的動畫平滑而快速地播放。JavaFX應(yīng)用程序線程與Swing或AWT得事件派發(fā)線程（EDT）不同，所以當(dāng)把JavaFX代碼嵌入Swing應(yīng)用中時，必須格外當(dāng)心。

l? Prism渲染線程（Prism Render Thread）：這個線程只處理渲染工作，而不干預(yù)事件派發(fā)線程。它允許第N幀播放時的同時，N+1幀正在被處理。這種能力對于提高并發(fā)處理能力有著極大地好處，尤其是在現(xiàn)代的多處理器系統(tǒng)中尤為出色。Prism渲染線程也可以開啟多個光柵線程去幫助分擔(dān)渲染工作。

l? 媒體線程（Media Thread）：這個線程運行于后臺并通過JavaFX應(yīng)用程序線程所使用的場景來同步最新的幀。

脈搏（Pulse）

脈搏（Pulse，先這么翻譯吧，等官方翻譯出來再修改，其本質(zhì)就是Repaint信號）是JavaFX應(yīng)使用Prism去同步場景和場景中的元素狀態(tài)的標(biāo)志。脈搏的最大速度為60幀/秒（FPS），而且無論何時只要場景中的動畫進行，那么就會發(fā)送脈搏通知。即使動畫沒有進行，當(dāng)場景發(fā)生改變，也會發(fā)送脈搏通知。例如，當(dāng)一個按鈕的位置發(fā)生了變化，那么就會安排一個脈搏通知。

當(dāng)發(fā)送脈搏信號后，場景中的元素的狀態(tài)就會根據(jù)渲染層進行同步。脈搏可以使應(yīng)用程序開發(fā)者對于事件進行異步處理。這個重要的特點使得系統(tǒng)可以在一個脈搏來臨前將事件進行批量處理。

布局管理和CSS也關(guān)聯(lián)于脈搏信號。場景的眾多變化可能導(dǎo)致多次布局或CSS的更新，這種更新會導(dǎo)致性能的降低。JavaFX系統(tǒng)會自動地在每次脈搏信號來臨時將CSS或布局進行發(fā)送，從而避免系統(tǒng)性能下降。應(yīng)用程序開發(fā)人員也可以手動觸發(fā)布局或CSS變更通知的發(fā)送。

Glass窗口工具負責(zé)使用高性能的系統(tǒng)原生計時器來發(fā)送脈搏信號。

媒體與圖像

JavaFX媒體功能是通過javafx.scene.media API實現(xiàn)的。JavaFX提供顯示和音頻媒體功能。支持MP3，AIFF，WAV音頻文件和FLV視頻文件。JavaFX媒體功能由三個組件提供：媒體對象代表著媒體文件，媒體播放器用來播放媒體文件，媒體視圖是代表著媒體的節(jié)點。

在圖1中綠色的部分是媒體引擎組件，這部分已經(jīng)在JavaFX 2.0中被完全重新設(shè)計了，增加了性能和穩(wěn)定性，并提供了跨平臺一致性。你可以閱讀Incorporating Media Assets into JavaFX Applications文檔來獲取更多的信息。

嵌入式瀏覽器

JavaFX嵌入式瀏覽器是JavaFX新的UI組件，它通過API提供了Web顯示和訪問的全部功能。圖1中橙色的部分是基于WebKit的Web引擎組件（WebKit是一款支持HTML5、CSS、Javascript、Dom和SVG的開源Web瀏覽器引擎）。它使開發(fā)人員可以在他們的Java應(yīng)用中實現(xiàn)以下功能：

l? 渲染本地或遠程的HTML內(nèi)容

l? 支持歷史功能，并提供前進和后退導(dǎo)航

l? 重新載入內(nèi)容

l? 向Web組件增加效果

l? 編輯HTML內(nèi)容

l? 執(zhí)行JavaScript命令

l? 處理事件

這個嵌入式瀏覽器組件包括一下的類：

l? WebEngine 提供基本的Web頁訪問功能

l? WebView 封裝了一個WebEngine對象，可將HTML內(nèi)容放入應(yīng)用程序場景中，并提供域和方法來應(yīng)用效果和變換。它是Node類的子類。

你可以閱讀Adding HTML Content to JavaFX Applications文檔來獲取更多的關(guān)于JavaFX嵌入式瀏覽器的細節(jié)。

CSS

在JavaFX中CSS提供了對于JavaFX中UI應(yīng)用定制樣式而無需改變代碼的能力。CSS可以被異步地應(yīng)用于任何JavaFX場景中的節(jié)點。JavaFX CSS樣式也可以在運行期間被簡單地賦予場景，并允許動態(tài)修改應(yīng)用程序外觀。

圖2顯示了同一應(yīng)用程序在兩個不同CSS樣式下的效果：

圖2 CSS樣式范例

JavaFX CSS基于W3C CSS ver2.1版本規(guī)范與現(xiàn)在正在使用的ver3版本的一部分。JavaFX CSS可以使用任何CSS解析器，甚至那些不支持JavaFX擴展的部分的。這樣可以將為JavaFX和為其他目的（如HTML頁）所寫的CSS混合為一個文件。由于JavaFX具有輕微不同的詞法，所有的JavaFX屬性名都以“-fx-”開頭，包括那些可兼容于標(biāo)準(zhǔn)HTML的CSS。

你可以閱讀?Skinning JavaFX Applications with CSS文章來獲取更多的信息。

UI控件

JavaFX中UI控件可以通過使用場景中的節(jié)點的API來實現(xiàn)。它們從JavaFX平臺的豐富的可視化特點中獲得優(yōu)勢并在跨平臺時有著輕微的不同。JavaFX CSS允許為UI控件定制主題和皮膚。

圖3顯示了一些現(xiàn)在支持的控件。新的控件，如TitlePane或Accordion，都將在JavaFX 2.0 SDK中被引入。這些控件位于javafx.scene.control包中。

圖3 JavaFX UI控件范例

你可以閱讀Using JavaFX UI Controls文檔和API文檔中的javafx.scene.control 包來獲取更多的細節(jié)信息。

布局

布局容器或窗格可被用于在JavaFX應(yīng)用程序場景中動態(tài)、靈活地管理UI控件。JavaFX布局API包括以下容器類，這些類可以自動進行布局：

l? BorderPane將其內(nèi)容節(jié)點分布于上、下、左、右、中間位置。

l? HBox將其內(nèi)容節(jié)點水平布局于一行中

l? VBox將其內(nèi)容節(jié)點垂直布局于一列中

l? StackPane將其內(nèi)容節(jié)點以從后到前的順序布局于一個棧中

l? GridPane允許開發(fā)人員創(chuàng)建靈活行列數(shù)目的格子，并在格子中存放內(nèi)容節(jié)點

l? FlowPane將其內(nèi)容節(jié)點在水平方向或垂直方向上按順序布局，并以特定寬度和高度的邊界進行包裹。

l? TilePane將其內(nèi)容節(jié)點布局于一致大小的單元中。

l? AnchorPane允許開發(fā)人員在上下左右或者中間創(chuàng)建錨節(jié)點。

在JavaFX應(yīng)用中，想要實現(xiàn)希望的布局效果，可以綜合使用不同的容器。

你可以閱讀Working with Layouts in JavaFX文獻或查看API中的javafx.scene.layout包來獲取更多信息。

2D和3D變換

在JavaFX場景中的每個節(jié)點都可以使用javafx.scene.transform（原文這里應(yīng)該是打錯了）進行二維坐標(biāo)變換：

l? 平移變換（translate）：將一個節(jié)點從一個地方根據(jù)初始位置移動到另一個地方

l? 拉伸變換（scale）：將一個節(jié)點根據(jù)縮放因子進行縮放

l? 扭曲變換（shear）：將一個節(jié)點根據(jù)不垂直的x、y軸進行旋轉(zhuǎn)。

l? 旋轉(zhuǎn)變換（rotate）：將一個節(jié)點根據(jù)場景中的某個點進行旋轉(zhuǎn)

l? 仿射變換（affine）：（若干balabala...看計算機圖形學(xué)教材吧...）該變換不應(yīng)被直接使用，而是應(yīng)該使用Translate、Scale、Rotate、Shear來代替。

你可以閱讀Applying Transformations in JavaFX文檔或查看API中javafx.scene.transform包來獲取更多信息。

視覺效果

在JavaFX場景中使用視覺效果可以提升JavaFX應(yīng)用的觀賞度。JavaFX效果主要是基于圖像點的，因此他可以應(yīng)用于場景中的一組節(jié)點，像圖像一樣渲染節(jié)點并對其應(yīng)用指定效果。

在JavaFX中有一些視覺效果，下面是一部分：

l? 陰影（Drop Shadow）：在給定的內(nèi)容背后渲染陰影。

l? 反射（Reflection）：在內(nèi)容的下面渲染反射效果

l? 光照（Lighting）：模擬光源照射在給定的內(nèi)容上，可以將扁平的對象變得更加真實，3D化。

在Creating Visual Effects文檔中有更多的如何使用視覺效果的例子。更多的視覺效果類參見API文檔中的javafx.scene.effect包。

部署

JavaFX應(yīng)用可以通過三種不同的方式被部署于桌面或在瀏覽器中：

l? 獨立（Standalone）：JavaFX應(yīng)用被安裝在本地磁盤中，并通過雙擊JAR文件來啟動。當(dāng)用戶無需進行線上訪問或應(yīng)用沒有線上功能時，這種模式是最理想的。

l? 瀏覽器（Browser）：在這種模式下，JavaFX應(yīng)用被嵌入一個Web頁中并隨著Web頁被訪問而自動啟動。它可以跟Web頁中JavaScript進行交互。

l? 網(wǎng)頁啟動（Web Start）：這種模式下，用戶下載應(yīng)用程序并在本地運行。一旦被下載，用戶在此之后就可以通過雙擊JNLP文件來啟動應(yīng)用。

你可以閱讀Deploying JavaFX Applications document文檔來查看更多關(guān)于三種模式和如何準(zhǔn)備JavaFX應(yīng)用部署的信息。

轉(zhuǎn)載于:https://my.oschina.net/Jeky/blog/33098

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的JavaFX 架构与框架 (译)的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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