آموزش Javafx | طراحی رابط کاربری همراه با آموزش نصب
زبان برنامه نویسی جاوا به عنوان یکی از پرطرفدارترین پلتفرم ها و زبان های برنامه نویسی در حال حضار شناخته می شود که توسعه دهندگان می توانند در محیط آن کار توسعه و اجرای نرم افزارهای برنامه نویسی شده را به هر زبان دیگری انجام دهند. در کنار یادگیری زبان جاوا، آموزش javafx به عنوان روشی برای طراحی رابط کاربری زیبا و جذاب به برنامه نویسان پیشنهاد می شود.
در این مطلب قصد داریم شما را با آموزش javafx از سری مباحث آموزش برنامه نویسی آشنا کنیم و به صورت تصویری آموزش نصب و ساختار آن را توضیح دهیم.
مقدمه ای بر زبان برنامه نویسی جاوا
گروه طراحی و توسعه زبان برنامه نویسی جاوا قبل از اینکه به مالکیت شرکت اوراکل در سال 1991 توسط تیم “Green Team” در شرکت سان مایکروسیستمز ابداع شد. از این زبان در ابتدا برای تعامل بین زبان و تلویزیون استفاده شد.
در ابتدا نام پروژه زبان جاوا، به نام Green بود که در انتها به نام java coffee تغییر کرد و نهایتا به نام اختصاری جاوا تغییر نام داده شد که آرم این زبان برنامه نویسی هم در حال حاضر به صورت یک فنجان قهوه درآمده است.
در آن زمان زبان های C و ++C زبانهای محبوبی بودند که تیم طراحی زبان را با نحو ++C و C و شعار نوشتن یکبار، اجرا در هرجا طراحی و توسعه داد. 4 سال بعد زبان جاوا و فناوری آن در مرورگر اینترنتی Netscape قرار داده شد.
مهمترین ویژگی های زبان جاوا
مطمئنا زبان برنامه نویسی جاوا هم مانند هر زبان دیگری مزیت و ویژگی های منحصر به فردی دارد که برای شناخت بیشتر این زبان باید به آنها اشاره کنیم.
زبان جاوا به عنوان زبان اصلی برنامه نویسی اندروید معرفی شده است که برای یادگیری برنامه نویسی اندروید، فراگیری آن مورد نیاز است. همچنین برای دریافت آموزش برنامه نویسی اندروید فرادرس به لینک زیر مراجعه کنید :
زبان شی گرا
از جمله مهمترین روش و سبک های برنامه نویسی نوع شی گرایی آن است. با استفاده از یک برنامه نویسی شی گرا می توانیم با ایجاد شی، یک مسئله سخت را به بخش های کوچک و جزئی تر تقسیم کرده و به حل هر کدام از این مسائل بپردازیم، این روش باعث می شود کد برنامه نویسی بکار رفته را بتوان مجددا استفاده کرد.
پلتفرم مستقل
با استفاده از فلسفه نوشتن یکبار، اجرا در هرجا می توان به ویژگی با ارزش مستقل بودن این پلتفرم رسید که کدهای نوشته شده با جاوا در هر سیستم عامل دیگر بدون هیچگونه تغییری اجرا می شود.
برای اجرا کدها جاوا، از ابزار جاوا مجازی یا اصطلاحا JVM استفاده میشود. با بهره بردن از JVM می توان هر داده ای را اجرا کرد و به واحد پردازش مرکزی CPU برای اجرا داد. از طرفی چون تمامی JVM ها مانند هم کار می کنند می توان آن کدها را در هر پتلفرم دیگری به صورت مستقل اجرا کرد.
امنیت جاوا
قابلیت های ارزشمندی از طرف محیط جاوا برای برنامه های نوشته با آن جهت ارائه امنیت درنظر گرفته شده است. این ویژگی ها شامل :
- ارتباطی امن همراه با محافظت از حریم خصوصی داده های منتقل شده
- مدیریت کامل بر حافظه با کاهش آسیب رساندن به حافظه
- محیط امن برای اجرا و توسعه برنامه های طراحی شده با جاوا
از جمله زبان های برنامه نویسی که می توانید با استفاده از آن هم امنیت بالایی به اپلیکیشن های خود بدهید زبان برنامه نویسی سی شارپ است که در محیط ویژوال استودیو و تحت ابزار زامارین می توانید به طراحی برنامه های اندرویدی بپردازید. همچنین جهت کسب آموزش برنامه نویسی سی شارپ می توانید با آموزش های لینک زیر مراجعه کنید :
کتابخانه های قدرتمند و بزرگ
از مهمترین مواردی که زبان برنامه نویسی جاوا توسط طراحان و برنامه نویسان مورد بهره برداری قرار می گیرد مربوط به کتابخانه بزرگ و استانداردی هست که در آن قرار گرفته است.
در پلتفرم جاوا می توان چندین مورد از کلاس ها و روش هایی را در پکیج های مختلف برای کار توسعه دهندگان نرم افزار قرار داد.
یکی از کتابخانه های ارزشمندی که در این مقاله می خواهیم به با آن آشنا شویم کتابخانه طراحی رابط کاربری برای برنامه های جاوا یا Javafx است.
JavaFx چیست؟
ابزار javafx یکی از کتابخانه های مهم جاوا که برای ساخت و طراحی برنامه های مورد استفاده در اینترنت کاربرد دارد.
نرم افزارهایی که با بهره بردن از این کتابخانه برنامه نویسی می شوند را می توان بر روی چند پلتفرم و سیستم عامل اجرا کرد. با بکارگیری این ابزار می توان علاوه بر سیستم عامل ها، نرم افزارهای خود را بر روی گجت ها و وسایل ارتباطی و رسانه ای مانند تلفن های همراه، تبلت ها، تلویزیون های دیجیتال و انواع کامپیوترهای رومیزی اجرا کرد.
برنامه نویسان و طراحان زبان جاوا برای ساخت نرم افزارهای با رابط کاربری گرافیکی یا اصطلاحا Application GUI، از کتابخانه های مثل Swing قبل از این استفاده می کردند.
بعد از اینکه javafx به وجود آمد، طراحان جاوا می توانند رابط های کاربری گرافیکی خود را با محتوا کارآمد و قوی تری ایجاد کنند و علاوه بر آن برنامه های مهم و کاربردی تحت وب و اینترنت را به صورت کارآمدتر توسعه دهند.
در ارتباط با یادگیری و آموزش ابزار javafx یک نکته ضروری است که علاقمندان باید در ابتدا شناخت ابتدایی در مورد آموزش زبان برنامه نویسی جاوا داشته باشند که با استفاده از لینک زیر می توانید این آموزش را شروع کنید.
تاریخچه پیدایش Javafx
پتلفرم javafx در ابتدا توسط فردی به نام کریس اولیور هنگامی که برای کمپانی See Beyond کار می کرد طراحی شد و بعدا این پروژه در سال 2005 توسط شرکت سان مایکروسیستمز خریداری شد.
پروژه javafx در ابتدا با نام F3 شروع به کار کرد و هدف از معرفی آن ارائه واسط های کاربری جذاب و قوی برای توسعه برنامه های رابط کاربری گرافیکی بود.
شرکت سان مایکروسیستمز که در سال 2005 شرکت See Beyoud را خریداری کرد نام آن را از F3 به Javafx تغییر نام داد.
در سال 2007 بوده که این ابزار به صورت رسمی در کنفرانس سالانه جهانی وب در برنامه Java one معرفی شد.
در سال 2008، ابزار NetBeans با پلتفرم Javafx یکپارچه و تحت یک ابزار درآمد و در آن سال نسخه 1.0 از توسعه استاندارد جاوا برای Javafx منتشر شد.
در سال 2009 شرکت بزرگ اوراکل که شرکت پشتیبانی کننده از مجموعه جاوا یا همان Sun Microsystems را خریداری کرد توانست نسخه 1.2 از Javafx را منتشر کند.
در سال 2010 شاهد انتشار نسخه 1.3 بودیم و سال 2011 هم نسخه Javafx 2.0 انتشار داده شد.
در حال حاضر، آخرین نسخه مربوط به ورژن Javafx8 هست که به صورت یکی از بخش های اصلی جاوا، در سال 2014 منتشر شده است.
بررسی Javafx و اجرای برنامه های تحت وب
اپلیکیشن های اینترنتی برعکس برنامه ها و نرم افزارهای تحت کامپیوترهای رومیزی نیاز به برنامه ای مجزا و اضافه جهت اجرا شدن نیاز ندارند. اما بستگی به نیاز شما دارد که باید برنامه های کمکی مانند ActiveX و Flash و Java را در ابتدا نصب کنید و پس از آن برنامه مورد نظر در وب سایت ها را اجرا کنید.
یکی از زبان های برنامه نویسی اصلی که برای پیاده سازی صفحات وب باید با آن کاملا آشنا شوید زبان برنامه نویسی PHP است که جهت کسب اطلاعات لازم و آموزش پروژه محور می توانید به لینک زیر مراجعه فرمایید :
اساسا در یک وب اپلیکیشن اینترنتی، نحوه نمایش گرافیکی یک برنامه در سمت کاربر قابل انجام است و کلیه ی تغییرات در اطلاعات یک برنامه تحت وب در سمت سرور انجام می شود.
در اجرای برنامه های تحت وب 3 ابزار شناخته شده داریم که شامل :
1- ابزار Silverlight
برنامه ی سیلور لایت یک فریمورک نرم افزاری بوده که برای طراحی و توسعه اپلیکیشن های تحت وب کاربرد دارد. این فریمورک برای ارائه مولتی مدیا و Stream کاربرد داشت و اکنون از انواع مدل های چند رسانه ای، انیمیشن و گرافیک های مختلف پشتیبانی می کند.
این ابزار توسط شرکت مایکروسافت طراحی شده است و طبیعتا بر روی اکثر سیستم عامل ها ویندوزی به صورت پیشفرض پشتیبانی می شود.
2- ابزار Adobe Flash
پلتفرم نرم افزاری که برای طراحی و ایجاد برنامه های تحت وب کاربرد دارد و با استفاده از آن می توان نرم افزارهایی مثل مانند بازی های اینترنتی، برنامه های موبایلی، انیمیشن، وکتور و … را برنامه نویسی کرد.
از رایج ترین پلتفرم های موجود برای اجرا و توسعه برنامه های تحت وب است که ضریب نفوذ بالای 90 درصد دارد. این ابزار توسط شرکت معتبر Adobe طراحی و توسعه داده می شود.
3- ابزار Javafx
از جمله کتابخانه های زبان برنامه نویسی جاوا است که برای توسعه کلیه ی برنامه های اینترنتی مورد استفاده قرار می گیرد و همراه با قابلیت های جاوا، می توان نزدیک به 70 درصد از برنامه ها را در محیط مرورگر وب با آن اجرا کرد.
چرا یادگیری Javafx مهم است؟
تا به الان متوجه شدیم ابزار javafx چه خصوصیات، کاربرد و استفاده هایی برای کاربران و توسعه دهندگان تحت وب دارد ولی چرا باید آموزش javafx را شروع کنیم؟
برای پاسخ به این سوال باید بدانیم که توسعه دهندگان و برنامه نویسان برای توسعه برنامه ها و وب اپلیکیشن های سمت کاربر با امکانات نرم افزاری که دارند می توانند با بکارگیری کتابخانه های متنوع، قابلیت هایی مثل مولتی مدیا، کنترلهای رابط کاربر، 3D، 2D ، وب و … را به نرم افزارهای خود اضافه کنند.
کتابخانه ی javafx تمام امکاناتی که توسعه دهندگان برای انجام این قبیل کارها را بخواهند دارند و علاوه بر این طراحان برنامه های اینترنتی به امکانات مورد نیاز در کتابخانه های جاوا مثل Swing هم دسترسی خواهند داشت.
ابزار javafx شامل مجموعه ای کاربردی حاوی API و رابط های گرافیکی برنامه نویسی است که با بهره گیری از آنها می توان برای ارتباط با واحد پردازش گرافیکی GPU استفاده کرده که خود باعث افزایش سرعت گرافیک سخت افزار خواهد بود.
این ابزار با کمک واسط های که ارائه می کند قابلیت ترکیب انیمیشن های گرافیکی و کنترلهای رابط کاربری را به برنامه نویسان می دهد.
از جمله موارد و محیط هایی که javafx می تواند بر مبنای محیط JVM مورد استفاده قرار بگیرد، تکنولوژی هایی مثل Groovy، JRuby و Java است. علاوه بر این کسانی که با پلتفرم Javafx کار می کنند نیازی به یادگیری تکنولوژی جدیدی ندارند و با همان اطلاعات قبلی که در مورد ابزارهای معرفی شده دارند می توانند در این محیط طراحی و برنامه سازی انجام دهند.
قابلیت و ویژگی های Javafx
هر کدام از افزونه ها و ابزارهای برنامه نویسی دارای ویژگی و مزیت های مختلفی است که باید برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد آن زبان باید با آنها آشنا شویم.
از جمله مزیت و ویژگی هایی که javafx توانسته به عنوان یک ابزار مهم در توسعه برنامه های تحت وب خود را به خوبی کاربردی و سازگار کند عبارتست از :
طراحی در زبان جاوا
کسانی که با زبان برنامه نویسی جاوا کار می کنند و برنامه های تحت وب و موبایل می سازند می توانند بدون نیاز به فرآیند خاصی از کتابخانه javafx تحت این زبان استفاده کنند که این خود مزیت بزرگی است که علاقمندان جاوا از آن بهرمند می شوند.
یکی از زبان های برنامه نویسی که می شناسیم زبان پایتون است که دارای استفاده های کاربردی متعددی برای طراحی نرم افزارهای چند سکویی است و می توان در هر سیستم عاملی آن را اجرا کرد. جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد آموزش برنامه نویسی پایتون فرادرس می توانید به لینک زیر مراجعه کنید :
همکاری با ابزار Swing
در محیط javafx می توان محتوای Swing را با بهره بردن از کلاس swingnode به آن embed کنیم. به همین صورت هم می توان برنامه های Swing را با قابلیت های javafx مثل embeded web content و rich graphic media اپدیت و بروز کرد.
ارائه API های متنوع و کاربردی
با کتابخانه javafx می توانیم از مجموعه امکاناتی از قبیل واسط های برنامه نویسی جهت توسعه نرم افزارهای گرافیکی 3 بعدی و 2 بعدی استفاده کنیم. با بهره بردن از API های ارائه شده می توان از قابلیت های اصلی زبان جاوا بهرمند شد که شامل multithreading و Generic ها و Annotation ها است.
استایل دهی مانند زبان CSS
از قابلیت های جالب javafx این است که می توان به سبک استایلی مانند استایل زبان CSS کار کرد که در طراحی برنامه با اطلاعاتی مختصر از CSS برای توسعه دهندگان مفید خواهد بود.
ارائه Canvas و API های پرینت
با استفاده از ابزار javafx قابلیت ارائه Canvas وجود دارد که یکی از شکل های حالت سبک است. در بسته ای به نام javafx.scene.canvas می توان اجازه داد به شکل مستقیم در بخش Scene به رسم بپردازیم و همچنین API هایی جهت چاپ کردن را داشته باشیم.
البته در کنار یادگیری زبان CSS نیاز به اجرای افکت ها و جلوه های ویژه ای دارید تا بتوانید وبسایتی پویا و جذاب داشته باشید که اینکار با استفاده از کسب آموزش زبان برنامه نویسی جاوا اسکریپت قابل انجام است. پیشنهاد می کنیم جهت یادگیری آن به آموزش های آن در لینک زیر مراجعه کنید :
نصب بسته کتابخانه Javafx
در این بخش می خواهیم شما را با آموزش نصب بسته کتابخانه javafx تحت محیط ویندوز برای شروع آموزش javafx آشنا کنیم.
از وقتی جاوا نسخه 8.0 منتشر شد کتابخانه javafx هم بخشی از محیط برنامه نویسی جاوا یا JDK محسوب شد. پس برای اجرای برنامه های javafx باید از جاوا نسخه 8 به بعد استفاده کنیم.
در کنار ابزار JDK مخصوص به زبان جاوا، میتوانیم ابزار محیط های توسعه برنامه مانند Eclipse و NetBeans هم برای کار با javafx استفاده کنیم. در ادامه روش نصب بسته کتابخانه javafx را همراه با اجرای کدهای نصب به صورت تصویری توضیح خواهیم داد.
شروع نصب
قبل از انجام هر کاری باید بدانیم که جاوا بر روی سیستم عامل ویندوز شما نصب شده است یا خیر؟
برای تشخیص این کار باید کدهای زیر در محیط CMD ویندوز وارد کنید :
Java –version
Javac –version
اگر بعد از اجرای این دستور با پیغام زیر مواجه شدید یعنی بسته نصبی JDK مربوط به محیط جاوا بر روی ویندوز شما نصب نیست :
‘java’ is not recognized as an internal or external command,operable program or batch file.
پس برای نصب آخرین نسخه ی JDK باید ابتدا این بسته نصبی را از سایت مرجع آن یعنی اوراکل دانلود و نصب کنید.
پس از دانلود و اجرای فایل نصبی و با سیر مراحل آن به سادگی می توان آن را نصب کرد. و برای اینکه مجددا شاهد خطای فوق نباشیم به حالت زیر می توانیم عمل کنیم.
ابتدا مسیر پوشه bin در مسیر نصب JDK را با استفاده از کدهای زیر مسیریابی و مقداردهی می کنیم :
C:\Users\JavaTutorials>set path=%path%;C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_131\bin
نکته : در کد بالا هر بار که بخواهیم یک فایل از مسیر نصبی جاوا را فراخوانی کنیم باید مسیر پوشه bin را مقداردهی کنیم، پس برای جلوگیری از تکرار این کار باید مسیر پوشه bin را کپی کنیم :
C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_131\bin
از جمله زبان های پایه ای که فهم خوبی برای کار با سایر زبان های برنامه نویسی به شما می دهد زبان C است که به عنوان زبان مادر شمرده می شود برای کسب اطلاعات بیشتر درباره با آموزش برنامه نویسی C به لینک زیر مراجعه کنید :
سپس باید روی My Computer در صفحه ی دسکتاپ ویندوز راست کلیک کرده و روی گزینه Properties کلیک کنیم :
طبق عکس زیر در سمت چپ بر روی گزینه ی Advance system settings کلیک کنید :
در پنجره ی System Propersies به سراغ تب Advanced رفته و طبق تصویر بر روی گزینه ی …Environment Variables کلیک کنید.
در بخش System Variables بر روی گزینه مشخص شده یعنی Path کلیک کنید و گزینه Edit را بزنید.
در کادر باز شده اگر فیلد Variables value خالی بود باید مسیر پوشه bin که در بالا کپی کردیم را در این قسمت وارد کنیم.
و اگر هم مسیر دیگری وجود دارد ابتدا علامت (;) را در آخر آن مسیر بنویسید و بعد از ان مسیر پوشه bin را در ادامه Paste کنید.
بعد از انجام مراحل بالا برنامه ی CMD ویندوز را ببندید و مجدد کد زیر را برای بررسی نصب بودن JDK در ویندوز وارد کرده و اجرا می کنیم :
Javac –version
اگر با پیغام زیر مواجه شدید یعنی کار را بدرستی انجام داده اید و نسخه ی JDK بر روی سیستم شما نصب شده است.
Microsoft Windows [Version 6.1.7601]
Copyright (c) 2009 Microsoft Corporation. All rights reserved.
C:\Users\JavaTutorials>javac -version
<span class=”cred”>jdk1.8.0_131</span>
C:\Users\JavaTutorials>
بعد از طی کردن تمامی موارد بالا کار نصب بسته جاوا با موفقیت تمام شده است و می توانید از کتابخانه Javafx استفاده کنید.
آشنایی با ساختار برنامه در Javafx
بعد از نصب ابزار javafx می خواهیم آشنایی کلی با ساختار یک برنامه در آن داشته باشیم.
البته که هر زبانی دارای ساختار کدنویسی مجزایی است و در کنار زبان جاوا می توانید با زبان ++C آشنا شده و به سادگی با چارچوب و ساختار ساده ای در فرم نگارش یک قطعه کد برنامه دارد آشنا شوید، جهت کسب آموزش برنامه نویسی ++C می توانید به لینک زیر مراجعه کنید :
این ابزار شامل یک API کامل از مجموعه کلاس ها و رابط ها برای ایجاد برنامه های GUI است. مهمترین پکیج های این API شامل :
javafx.animation : این پکیج شامل یکسری کلاس برای اضافه کردن انیمیشن های انتقال دهنده مثل Translation, Rotate, Fade, Scale و Fill
javafx.application : دارای مجموعه کلاس ها جهت انجام چرخه فعالیت یک برنامه javafx است.
javafx.css : این پکیج دارای کلاس های افزودن استایل مشابه زبان CSS است.
javafx.event : دارای کلاس ها و واسط ها برای مدیریت فعالیت ها یا Event است.
javafx.stage : دارای کلاس های سطح بالا برای پلتفرم javafx است.
جمع بندی درباره آموزش JavaFx
در این مطلب به صورت اجمالی با یکی از کاربردی ترین بخش های زبان برنامه نویسی جاوا یعنی Javafx آشنا شدیم تا بتوانیم طراحی رابط های گرافیکی برنامه های تحت وب را انجام دهیم.
جهت کسب یادگیری و آموزش مبحث طراحی رابط های گرافیکی پیشنهاد می کنیم با استفاده از فرادرس با فیلم های پروژه محور و اساتید خبره، فراگیری این بخش کاربردی را شروع کنید.
