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JavaFX - XML格式存储

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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(Java Architecture for XML Binding)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

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

  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。


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