【JavaFx教程】第五部分：将数据用 XML 格式存储

女爷i 2022-05-10 11:03 577阅读 0赞

![Screenshot AddressApp Part 5][]

## 第5部分的主题 ##

*  **持久化数据为XML**
 *  使用JavaFX的**FileChooser**
 *  使用JavaFX的**菜单**
 *  在**用户设置**中保存最后打开的文件路径。

--------------------

现在我们的地址应用程序的数据只保存在内存中。每次我们关闭应用程序，数据将丢失，因此是时候开始考虑持久化存储数据了。

## 保存用户设置 ##

Java允许我们使用`Preferences`类保存一些应用状态。依赖于操作系统，`Perferences`保存在不同的地方（例如：Windows中的注册文件）。

我们不能使用`Preferences`来保存全部地址簿。但是它允许我们**保存一些简单的应用状态**。一件这样事情是**最后打开文件的路径**。使用这个信息，我们能加载最后应用的状态，不管用户什么时候重启应用程序。

下面两个方法用于保存和检索Preference。添加它们到你的`MainApp`类的最后：

MainApp.java

/**
     * Returns the person file preference, i.e. the file that was last opened.
     * The preference is read from the OS specific registry. If no such
     * preference can be found, null is returned.
     * 
     * @return
     */
    public File getPersonFilePath() {
        Preferences prefs = Preferences.userNodeForPackage(MainApp.class);
        String filePath = prefs.get("filePath", null);
        if (filePath != null) {
            return new File(filePath);
        } else {
            return null;
        }
    }
    
    /**
     * Sets the file path of the currently loaded file. The path is persisted in
     * the OS specific registry.
     * 
     * @param file the file or null to remove the path
     */
    public void setPersonFilePath(File file) {
        Preferences prefs = Preferences.userNodeForPackage(MainApp.class);
        if (file != null) {
            prefs.put("filePath", file.getPath());
    
            // Update the stage title.
            primaryStage.setTitle("AddressApp - " + file.getName());
        } else {
            prefs.remove("filePath");
    
            // Update the stage title.
            primaryStage.setTitle("AddressApp");
        }
    }

## 持久性数据到XML ##

### 为什么是XML？ ###

持久性数据的一种最常用的方法是使用数据库。数据库通常包含一些类型的关系数据（例如：表），当我们需要保存的数据是对象时。这称[object-relational impedance mismatch][]。匹配对象到关系型数据库表有很多工作要做。这里有一些框架帮助我们匹配（例如：[Hibernate][]，最流行的一个）。但是它仍然需要相当多的设置工作。

对于简单的数据模型，非常容易使用XML。我们使用称为[JAXB][]（**J**ava **A**rchitecture for **X**ML **B**inding）的库。只需要几行代码，JAXB将允许我们生成XML输出，如下所示：

示例XML输出

<persons>
        <person>
            <birthday>1999-02-21</birthday>
            <city>some city</city>
            <firstName>Hans</firstName>
            <lastName>Muster</lastName>
            <postalCode>1234</postalCode>
            <street>some street</street>
        </person>
        <person>
            <birthday>1999-02-21</birthday>
            <city>some city</city>
            <firstName>Anna</firstName>
            <lastName>Best</lastName>
            <postalCode>1234</postalCode>
            <street>some street</street>
        </person>
    </persons>

### 使用JAXB ###

JAXB已经包含在JDK中。这意味着我们不需要包含任何其它的库。

JAXB提供两个主要特征：**编列(marshal)**Java对象到XML的能力，**反编列(unmarshal)**XML到Java对象。

为了让JAXB能够做转换，我们需要准备我们的模型。

准备JAXB的模型类

我们希望保持的数据位于`MainApp`类的`personData`变量中。JAXB要求使用`@XmlRootElement`注释作为最顶层的类。`personData`是`ObservableList`类，我们不能把任何注释放到`ObservableList`上。因此，我们需要创建另外一个类，它只用于保存`Person`列表，用于存储成XML文件。

创建的新类名为`PersonListWrapper`，把它放入到`ch.makery.address.model`包中。

PersonListWrapper.java

package ch.makery.address.model;
    
    import java.util.List;
    
    import javax.xml.bind.annotation.XmlElement;
    import javax.xml.bind.annotation.XmlRootElement;
    
    /**
     * Helper class to wrap a list of persons. This is used for saving the
     * list of persons to XML.
     * 
     * @author Marco Jakob
     */
    @XmlRootElement(name = "persons")
    public class PersonListWrapper {
    
        private List<Person> persons;
    
        @XmlElement(name = "person")
        public List<Person> getPersons() {
            return persons;
        }
    
        public void setPersons(List<Person> persons) {
            this.persons = persons;
        }
    }

注意两个注释：

*  `@XmlRootElement` 定义根元素的名称。
 *  `@XmlElement` 一个可选的名称，用来指定元素。

使用JAXB读写数据

我们让`MainApp`类负责读写人员数据。添加下面两个方法到`MainApp.java`的最后：

/**
     * Loads person data from the specified file. The current person data will
     * be replaced.
     * 
     * @param file
     */
    public void loadPersonDataFromFile(File file) {
        try {
            JAXBContext context = JAXBContext
                    .newInstance(PersonListWrapper.class);
            Unmarshaller um = context.createUnmarshaller();
    
            // Reading XML from the file and unmarshalling.
            PersonListWrapper wrapper = (PersonListWrapper) um.unmarshal(file);
    
            personData.clear();
            personData.addAll(wrapper.getPersons());
    
            // Save the file path to the registry.
            setPersonFilePath(file);
    
        } catch (Exception e) { // catches ANY exception
            Dialogs.create()
                    .title("Error")
                    .masthead("Could not load data from file:\n" + file.getPath())
                    .showException(e);
        }
    }
    
    /**
     * Saves the current person data to the specified file.
     * 
     * @param file
     */
    public void savePersonDataToFile(File file) {
        try {
            JAXBContext context = JAXBContext
                    .newInstance(PersonListWrapper.class);
            Marshaller m = context.createMarshaller();
            m.setProperty(Marshaller.JAXB_FORMATTED_OUTPUT, true);
    
            // Wrapping our person data.
            PersonListWrapper wrapper = new PersonListWrapper();
            wrapper.setPersons(personData);
    
            // Marshalling and saving XML to the file.
            m.marshal(wrapper, file);
    
            // Save the file path to the registry.
            setPersonFilePath(file);
        } catch (Exception e) { // catches ANY exception
            Dialogs.create().title("Error")
                    .masthead("Could not save data to file:\n" + file.getPath())
                    .showException(e);
        }
    }

\*编组和解组\*已经准备好，让我们创建保存和加载的菜单实际的使用它。

## 处理菜单响应 ##

在我们`RootLayout.fxml`中，这里已经有一个菜单，但是我们没有使用它。在我们添加响应到菜单中之前，我们首先创建所有的菜单项。

在Scene Builder中打开`RootLayout.fxml`，从\*library\*组中拖曳必要的菜单到\*Hierarchy\*组的`MemuBar`中。创建**New**，**Open…**，**Save**，**Save As…**和**Exit**菜单项。

![添加菜单项][add-menu-items.png]

提示：使用\*Properties\*组下的\*Accelerator\*设置，你能设置菜单项的快捷键。

### RootLayoutController ###

为了处理菜单动作，我们需要创建一个新的控制器类。在控制器包`ch.makery.address.view`中创建一个类`RootLayoutController`。

添加下面的内容到控制器中：

RootLayoutController.java

package ch.makery.address.view;
    
    import java.io.File;
    
    import javafx.fxml.FXML;
    import javafx.stage.FileChooser;
    
    import org.controlsfx.dialog.Dialogs;
    
    import ch.makery.address.MainApp;
    
    /**
     * The controller for the root layout. The root layout provides the basic
     * application layout containing a menu bar and space where other JavaFX
     * elements can be placed.
     * 
     * @author Marco Jakob
     */
    public class RootLayoutController {
    
        // Reference to the main application
        private MainApp mainApp;
    
        /**
         * Is called by the main application to give a reference back to itself.
         * 
         * @param mainApp
         */
        public void setMainApp(MainApp mainApp) {
            this.mainApp = mainApp;
        }
    
        /**
         * Creates an empty address book.
         */
        @FXML
        private void handleNew() {
            mainApp.getPersonData().clear();
            mainApp.setPersonFilePath(null);
        }
    
        /**
         * Opens a FileChooser to let the user select an address book to load.
         */
        @FXML
        private void handleOpen() {
            FileChooser fileChooser = new FileChooser();
    
            // Set extension filter
            FileChooser.ExtensionFilter extFilter = new FileChooser.ExtensionFilter(
                    "XML files (*.xml)", "*.xml");
            fileChooser.getExtensionFilters().add(extFilter);
    
            // Show save file dialog
            File file = fileChooser.showOpenDialog(mainApp.getPrimaryStage());
    
            if (file != null) {
                mainApp.loadPersonDataFromFile(file);
            }
        }
    
        /**
         * Saves the file to the person file that is currently open. If there is no
         * open file, the "save as" dialog is shown.
         */
        @FXML
        private void handleSave() {
            File personFile = mainApp.getPersonFilePath();
            if (personFile != null) {
                mainApp.savePersonDataToFile(personFile);
            } else {
                handleSaveAs();
            }
        }
    
        /**
         * Opens a FileChooser to let the user select a file to save to.
         */
        @FXML
        private void handleSaveAs() {
            FileChooser fileChooser = new FileChooser();
    
            // Set extension filter
            FileChooser.ExtensionFilter extFilter = new FileChooser.ExtensionFilter(
                    "XML files (*.xml)", "*.xml");
            fileChooser.getExtensionFilters().add(extFilter);
    
            // Show save file dialog
            File file = fileChooser.showSaveDialog(mainApp.getPrimaryStage());
    
            if (file != null) {
                // Make sure it has the correct extension
                if (!file.getPath().endsWith(".xml")) {
                    file = new File(file.getPath() + ".xml");
                }
                mainApp.savePersonDataToFile(file);
            }
        }
    
        /**
         * Opens an about dialog.
         */
        @FXML
        private void handleAbout() {
            Dialogs.create()
                .title("AddressApp")
                .masthead("About")
                .message("Author: Marco Jakob\nWebsite: http://code.makery.ch")
                .showInformation();
        }
    
        /**
         * Closes the application.
         */
        @FXML
        private void handleExit() {
            System.exit(0);
        }
    }

FileChooser

注意在上面的`RootLayoutController`中使用`FileCooser`的方法。首先，创建新的`FileChooser`类对象的，然后，添加扩展名过滤器，以至于只显示以`.xml`结尾的文件。最后，文件选择器显示在主Stage的上面。

如果用户没有选择一个文件关闭对话框，返回`null`。否则，我们获得选择的文件，我们能传递它到`MainApp`的`loadPersonDataFromFile(…)`或`savePersonDataToFile()`方法中。

### 连接fxml视图到控制器 ###

1.  在Scene Builder中打开`RootLayout.fxml`。在\*Controller\*组中选择`RootLayoutController`作为控制器类。
2.  回到\*Hierarchy\*组中，选择一个菜单项。在\*Code\*组中**On Action**下，应该看到所有可用控制器方法的选择。为每个菜单项选择响应的方法。  
    ![菜单动作][menu-actions.png]
3.  为每个菜单项重复第2步。
4.  关闭Scene Builder，并且在项目的根目录上按下**刷新F5**。这让Eclipse知道在Scene Builder中所做的修改。

### 连接MainApp和RootLayoutController ###

在几个地方，`RootLayoutController`需要引用`MainApp`类。我们也没有传递一个`MainApp`的引用到`RootLayoutController`。

打开`MainApp`类，使用下面的替代`initRootLayout()`方法：

/**
     * Initializes the root layout and tries to load the last opened
     * person file.
     */
    public void initRootLayout() {
        try {
            // Load root layout from fxml file.
            FXMLLoader loader = new FXMLLoader();
            loader.setLocation(MainApp.class
                    .getResource("view/RootLayout.fxml"));
            rootLayout = (BorderPane) loader.load();
    
            // Show the scene containing the root layout.
            Scene scene = new Scene(rootLayout);
            primaryStage.setScene(scene);
    
            // Give the controller access to the main app.
            RootLayoutController controller = loader.getController();
            controller.setMainApp(this);
    
            primaryStage.show();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    
        // Try to load last opened person file.
        File file = getPersonFilePath();
        if (file != null) {
            loadPersonDataFromFile(file);
        }
    }

注意两个修改：一行\*给控制器访问MainApp\*和最后三行\*加载最新打开的人员文件\*。

### 测试 ###

做应用程序的测试驱动，你应该能够使用菜单保存人员数据到文件中。

当你在编辑器中打开一个`xml`文件，你将注意到生日没有正确保存，这是一个空的`<birthday/>`标签。原因是JAXB不只奥如何转换`LocalDate`到XML。我们必须提供一个自定义的`LocalDateAdapter`定义这个转换。

在`ch.makery.address.util`中创建新的类，称为`LocalDateAdapter`，内容如下：

LocalDateAdapter.java

package ch.makery.address.util;
    
    import java.time.LocalDate;
    
    import javax.xml.bind.annotation.adapters.XmlAdapter;
    
    /**
     * Adapter (for JAXB) to convert between the LocalDate and the ISO 8601 
     * String representation of the date such as '2012-12-03'.
     * 
     * @author Marco Jakob
     */
    public class LocalDateAdapter extends XmlAdapter<String, LocalDate> {
    
        @Override
        public LocalDate unmarshal(String v) throws Exception {
            return LocalDate.parse(v);
        }
    
        @Override
        public String marshal(LocalDate v) throws Exception {
            return v.toString();
        }
    }

然后打开`Person.jar`，添加下面的注释到`getBirthday()`方法上：

@XmlJavaTypeAdapter(LocalDateAdapter.class)
    public LocalDate getBirthday() {
        return birthday.get();
    }

现在，再次测试。试着保存和加载XML文件。在重启之后，它应该自动加载最后使用的文件。

## 它如何工作 ##

让我们看下它是如何一起工作的：

1.  应用程序使用`MainApp`中的`main(…)`方法启动。
2.  调用`public MainApp()`构造函数添加一些样例数据。
3.  调用`MainApp`的`start(…)`方法，调用`initRootLayout()`从`RootLayout.fxml`中初始化根布局。fxml文件有关于使用控制器的信息，连接视图到`RootLayoutController`。
4.  `MainApp`从fxml加载器中获取`RootLayoutController`，传递自己的引用到控制器中。使用这些引用，控制器随后可以访问`MainApp`的公开方法。
5.  在`initRootLayout`方法结束，我们试着从`Perferences`中获取\*最后打开的人员文件\*。如果`Perferences`知道有这样一个XML文件，我们将从这个XML文件中加载数据。这显然会覆盖掉构造函数中的样例数据。

### 下一步是什么？ ###

在本教程的[第6部分][6]，我们添加一个\*生日统计图表\*。

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# ![70][] #

[Screenshot AddressApp Part 5]: /images/20220510/49149e6a0510476bb2a85e81333f6d1a.png
[object-relational impedance mismatch]: http://wikipedia.org/wiki/Object-relational_impedance_mismatch
[Hibernate]: http://www.hibernate.org/
[JAXB]: https://jaxb.java.net/
[add-menu-items.png]: /images/20220510/f19f8023364649f482c1672feee4b694.png
[menu-actions.png]: /images/20220510/ea093479af2045e6bba157b06134ee67.png
[6]: https://code.makery.ch/zh-cn/library/javafx-tutorial/part6/
[70]: /images/20220510/1e322168713d4bda9cdd6a3f047bf43c.png