JavaFXアプリケーションの基本構造を解説！Stage・Scene・Nodesの役割と関係

一般的に、JavaFXアプリケーションは「Stage（ステージ）」「Scene（シーン）」「Nodes（ノード）」という3つの主要コンポーネントで構成されています。以下の図のように、それぞれが階層的に連携することでアプリケーションの画面が実現されます。

Stage（ステージ）とは

Stageはウィンドウそのものを指し、JavaFXアプリケーションのすべてのオブジェクトを格納する最上位のコンテナです。Stageはパッケージjavafx.stageのStageクラスによって表現されます。なお、Stageの内容を画面に表示するには、show()メソッドを呼び出す必要があります。

Scene Graph（シーングラフ）とは

シーングラフは、木構造（ツリー構造）に似たデータ構造であり、現代のグラフィカルアプリケーションではノードの集合体として扱われます。JavaFXアプリケーションにおいては、パッケージjavafx.sceneのSceneクラスがシーングラフのすべてのコンテンツを保持します。

• シーンを作成する際には、必ずルートノードを指定する必要があります。

• 1つのシーンオブジェクトは、1つのステージにのみ追加できます。

Nodes（ノード）とは

ノードとは、JavaFXアプリケーションにおける視覚的・グラフィカルな基本要素のことです。具体的には、以下のようなオブジェクトがノードの例として挙げられます。

• 2D/3Dの幾何学オブジェクト：円（Circle）、球（Sphere）など

• UIコントロール：ボタン（Button）、チェックボックス（CheckBox）など

• コンテナ／レイアウト：BorderPane、GridPaneなど

• メディア要素：音声、動画、画像などのオブジェクト

親ノード・子ノード・ルートノードの関係

シーングラフ内の各ノードは必ず1つの親を持ちます。そして、親を持たないノードはルートノード（root node）と呼ばれます。同様に、すべてのノードは1つ以上の子を持つことができ、子を持たないノードはリーフノード（leaf node）、子を持つノードはブランチノード（branch node）と分類されます。

JavaFXにおけるルートノードの種類

JavaFXアプリケーションで使用できる主なルートノードには、以下のような種類があります。

• Group（グループ） − 複数の子ノードをまとめて管理する集合ノードです。グループノードが描画されると、その子ノードも順番にすべて描画されます。また、グループに適用された変換やエフェクトは、すべての子ノードに対しても適用されます。

• Region（リージョン） − Chart、Pane、Controlなど、JavaFXのNodeベースUIコントロールすべての基底クラスです。

• WebView（ウェブビュー） − Webエンジンを管理し、そのコンテンツを表示するノードです。

• Leaf Node（リーフノード） − 子ノードを持たないノードです。Rectangle（矩形）、Ellipse（楕円）、Box（ボックス）、ImageView、MediaViewなどがその例として挙げられます。