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1. 架构设计与集成模式
1.1 Spring Boot 与 JavaFX 的分层架构设计
Spring Boot 与 JavaFX 的整合需要精心设计的分层架构，以充分利用两个框架的优势。
标准分层架构
┌───────────────────────────────────────────────────┐
│ 表现层 (View Layer) │
│ │
│ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │
│ │ FXML 文件 │ │ JavaFX 控件 │ │
│ └─────────────┘ └─────────────┘ │
└───────────────────────────────────────────────────┘▲│
┌───────────────────────┼───────────────────────────┐
│ 控制层 (Controller) │
│ │
│ ┌─────────────────────────────────────┐ │
│ │ JavaFX 控制器 (FXML Controller)│ │
│ │ 由Spring管理依赖注入 │ │
│ └─────────────────────────────────────┘ │
└───────────────────────────────────────────────────┘▲│
┌───────────────────────┼───────────────────────────┐
│ 服务层 (Service Layer) │
│ │
│ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │
│ │Spring Services│ │Spring Components│ │
│ └─────────────┘ └─────────────┘ │
└───────────────────────────────────────────────────┘▲│
┌───────────────────────┼───────────────────────────┐
│ 数据层 (Data Layer) │
│ │
│ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │
│ │Spring Data │ │Repositories │ │
│ │Repositories │ │ │ │
│ └─────────────┘ └─────────────┘ │
└───────────────────────────────────────────────────┘
职责分离原则
- UI 层（JavaFX）：负责用户界面的渲染和用户输入处理
- 控制器层（JavaFX Controller + Spring）：处理用户交互，调用服务层
- 服务层（Spring Service）：包含业务逻辑，处理事务
- 数据访问层（Spring Data）：处理数据持久化
整合策略要点
- UI与业务逻辑分离：JavaFX负责界面，Spring负责业务逻辑
- 控制器作为桥梁：JavaFX控制器由Spring管理，连接UI和服务
- 模型数据共享：使用DTO或专用模型对象在层间传递数据
- 依赖注入贯穿：所有组件使用Spring的依赖注入机制
示例项目结构：
src/main/java
├── com.example.app
│ ├── SpringBootJavaFxApplication.java // 应用入口
│ ├── config
│ │ └── AppConfig.java // Spring配置
│ ├── controller
│ │ └── MainController.java // JavaFX控制器
│ ├── model
│ │ └── User.java // 数据模型
│ ├── repository
│ │ └── UserRepository.java // 数据访问
│ ├── service
│ │ └── UserService.java // 业务逻辑
│ └── view
│ └── StageManager.java // 视图管理
└── resources├── fxml│ └── main.fxml // UI布局└── application.properties // Spring配置
1.2 MVP/MVVM 在整合应用中的实现
Spring Boot 与 JavaFX 的整合特别适合采用MVP或MVVM架构模式。
MVP (Model-View-Presenter) 实现
┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐
│ Model │◄─────│ Presenter │◄─────│ View │
│ (Spring管理) │─────►│ (Spring管理) │─────►│ (JavaFX UI) │
└──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────┘
实现要点：
- Model：由Spring管理的实体和业务逻辑
- View：JavaFX的UI组件，仅负责显示
- Presenter：连接Model和View，处理UI事件和数据转换
代码示例：
// Model (Spring管理)
@Service
public class UserService {private final UserRepository repository;@Autowiredpublic UserService(UserRepository repository) {this.repository = repository;}public List<User> findAllUsers() {return repository.findAll();}
}// Presenter (Spring管理)
@Component
public class UserPresenter {private final UserService userService;private UserView view;@Autowiredpublic UserPresenter(UserService userService) {this.userService = userService;}public void setView(UserView view) {this.view = view;}public void loadUsers() {List<User> users = userService.findAllUsers();view.displayUsers(users);}
}// View (JavaFX)
public class UserViewController implements UserView {@FXMLprivate TableView<User> userTable;@Autowiredprivate UserPresenter presenter;@FXMLpublic void initialize() {presenter.setView(this);}@Overridepublic void displayUsers(List<User> users) {userTable.getItems().setAll(users);}
}
MVVM (Model-View-ViewModel) 实现
┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐
│ Model │◄─────│ ViewModel │◄─────│ View │
│ (Spring管理) │─────►│ (Spring管理) │─────►│ (JavaFX UI) │
└──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────┘▲ ││ ▼┌──────────────┐│ Data Binding │└──────────────┘
实现要点：
- Model：由Spring管理的数据模型和业务逻辑
- View：JavaFX的UI组件
- ViewModel：由Spring管理，包含UI所需的数据和命令
- 绑定：JavaFX的属性绑定机制实现View与ViewModel的双向绑定
代码示例：
// ViewModel (Spring管理)
@Component
public class UserViewModel {private final UserService userService;private final ObservableList<User> users = FXCollections.observableArrayList();private final StringProperty searchText = new SimpleStringProperty("");@Autowiredpublic UserViewModel(UserService userService) {this.userService = userService;// 响应搜索文本变化searchText.addListener((obs, oldValue, newValue) -> {if (newValue != null) {loadFilteredUsers(newValue);}});}public void loadUsers() {List<User> userList = userService.findAllUsers();users.setAll(userList);}private void loadFilteredUsers(String filter) {List<User> filteredList = userService.findByNameContaining(filter);users.setAll(filteredList);}// Getters for observable collections and propertiespublic ObservableList<User> getUsers() {return users;}public StringProperty searchTextProperty() {return searchText;}
}// View (JavaFX)
public class UserView {@FXMLprivate TableView<User> userTable;@FXMLprivate TextField searchField;@Autowiredprivate UserViewModel viewModel;@FXMLpublic void initialize() {// 双向绑定搜索文本searchField.textProperty().bindBidirectional(viewModel.searchTextProperty());// 绑定表格数据userTable.setItems(viewModel.getUsers());// 初始加载数据viewModel.loadUsers();}
}
1.3 整合应用的启动流程设计
Spring Boot 与 JavaFX 的整合涉及到两个框架各自的启动流程，需要精心设计。
启动流程图
┌────────────────────────────────────┐
│ 1. Spring Boot 应用入口点 │
│ public static void main() │
└─────────────────┬──────────────────┘│▼
┌────────────────────────────────────┐
│ 2. 启动Spring容器 │
│ SpringApplication.run() │
└─────────────────┬──────────────────┘│▼
┌────────────────────────────────────┐
│ 3. Spring初始化完成 │
│ @PostConstruct │
└─────────────────┬──────────────────┘│▼
┌────────────────────────────────────┐
│ 4. 启动JavaFX应用 │
│ 启动JavaFX Application │
└─────────────────┬──────────────────┘│▼
┌────────────────────────────────────┐
│ 5. JavaFX应用初始化 │
│ Application.init() │
└─────────────────┬──────────────────┘│▼
┌────────────────────────────────────┐
│ 6. JavaFX UI线程启动 │
│ Application.start() │
└─────────────────┬──────────────────┘│▼
┌────────────────────────────────────┐
│ 7. 加载主场景 │
│ 加载FXML并显示主舞台 │
└────────────────────────────────────┘
标准启动代码示例
import javafx.application.Application;
import javafx.application.Platform;
import javafx.stage.Stage;
import org.springframework.boot.builder.SpringApplicationBuilder;
import org.springframework.context.ConfigurableApplicationContext;public class SpringBootJavaFxApplication extends Application {private ConfigurableApplicationContext applicationContext;@Overridepublic void init() {// 在JavaFX线程初始化之前启动SpringapplicationContext = new SpringApplicationBuilder(MainConfig.class).run();}@Overridepublic void start(Stage primaryStage) {// 从Spring容器中获取StageManagerStageManager stageManager = applicationContext.getBean(StageManager.class);// 设置主舞台并显示主界面stageManager.setPrimaryStage(primaryStage);stageManager.showMainView();}@Overridepublic void stop() {// 关闭Spring容器applicationContext.close();Platform.exit();}// 主入口public static void main(String[] args) {// 启动JavaFX应用launch(args);}
}// Spring Boot配置类
@SpringBootApplication
public class MainConfig {@Beanpublic StageManager stageManager() {return new StageManager();}
}// 舞台管理器
@Component
public class StageManager {@Autowiredprivate ConfigurableApplicationContext springContext;private Stage primaryStage;public void setPrimaryStage(Stage primaryStage) {this.primaryStage = primaryStage;primaryStage.setTitle("Spring Boot + JavaFX应用");}public void showMainView() {try {// 创建FXML加载器FXMLLoader loader = new FXMLLoader(getClass().getResource("/fxml/main.fxml"));// 设置控制器工厂，使用Spring创建控制器实例loader.setControllerFactory(springContext::getBean);Parent root = loader.load();Scene scene = new Scene(root);primaryStage.setScene(scene);primaryStage.show();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}
替代方案：保留Spring Boot的启动方式
@SpringBootApplication
public class MainApplication {private ConfigurableApplicationContext applicationContext;@Beanpublic StageInitializer stageInitializer() {return new StageInitializer();}public static void main(String[] args) {Application.launch(JavaFxApplication.class, args);}
}// JavaFX应用类
public class JavaFxApplication extends Application {private ConfigurableApplicationContext applicationContext;@Overridepublic void init() {applicationContext = SpringApplication.run(MainApplication.class);}@Overridepublic void start(Stage stage) {applicationContext.publishEvent(new StageReadyEvent(stage));}@Overridepublic void stop() {applicationContext.close();Platform.exit();}static class StageReadyEvent extends ApplicationEvent {public StageReadyEvent(Stage stage) {super(stage);}public Stage getStage() {return (Stage) getSource();}}
}// 舞台初始化器
@Component
public class StageInitializer {@Autowiredprivate ConfigurableApplicationContext applicationContext;@EventListenerpublic void onStageReady(StageReadyEvent event) {try {Stage stage = event.getStage();FXMLLoader loader = new FXMLLoader(getClass().getResource("/fxml/main.fxml"));loader.setControllerFactory(applicationContext::getBean);Parent root = loader.load();Scene scene = new Scene(root);stage.setScene(scene);stage.show();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}
2. 依赖注入机制
2.1 Spring 容器与 JavaFX 控制器的桥接
Spring 容器与 JavaFX 控制器的桥接是整合中最关键的环节之一，实现这两个框架的无缝连接。
基本桥接原理
┌─────────────────────┐ ┌─────────────────────┐
│ Spring 容器 │ │ JavaFX 系统 │
│ │ │ │
│ ┌───────────────┐ │ │ ┌───────────────┐ │
│ │ @Component │ │ │ │ FXML │ │
│ │ @Service │ │ │ │ │ │
│ │ @Repository │ │ │ │ │ │
│ └───────────────┘ │ │ └───────┬───────┘ │
│ ▲ │ │ │ │
└──────────┼──────────┘ └──────────┼──────────┘│ ││ ▼│ ┌─────────────────────┐│ │ FXMLLoader ││ │ │└─