那些遇到过的问题

JavaFX 19 中 ObservableValue 引入的新方法有哪些用例？我们如何使用它们？

Jam*_*s_D 5 javafx

JavaFX 19 为接口引入了三种新方法ObservableValue：

JavaFX 20进一步介绍了该方法

这些方法的预期用途是什么？为什么要引入它们以及我们如何使用它们？

Jam*_*s_D 6

API 的历史

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目前形式的 JavaFX 首次发布为 2.0 版本（从开发人员的角度来看，1.x 版本完全不同，并且使用了脚本语言）。2.0 版本于 2011 年发布。这使得它早于Java 8 发布，这意味着许多现代语言功能（例如 lambda 表达式和函数式接口）不可用。

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JavaFX 广泛使用绑定和属性。这些属性是包装单个变量并提供get和set访问和修改该值的方法的对象。除了访问器和修饰符之外，它们还提供了一种注册侦听器的机制，当值更改时将收到通知。这使得使用 MVC（或相关的，例如 MVP 或 MVVM）架构编写应用程序变得更加简单，因为可以使用这些属性来实现模型，从而使向视图发出通知变得非常容易。

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不时出现的一个要求是需要观察或绑定到“属性的属性”（一些示例如下所示）。在 lambda 表达式出现之前，以健壮、类型安全的方式支持此操作的 API 使用起来非常困难。JavaFX 2.0 使用的妥协 API 是Bindings.selectAPI。虽然此 API 可以工作，但它依赖于反射，没有编译时检查，并且不能优雅地处理 null 结果。

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Java 8 和 JavaFX 8 发布后，提出了功能请求以替换Bindings.select(...)为更强大的解决方案。Tomas Mikula 编写了一个实现，并将其包含在他的第三方库中：最初在（不再维护）Easy Bind中，也在ReactFX（似乎也不再维护）中。从 JavaFX 19 开始，其中一些功能已纳入库中。托马斯·米库拉（Tomas Mikula）开创了这一先河，值得高度赞扬。

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简单示例：map()

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假设我们有一个具有不可变值的类。在这里，我们将其实现为record：

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record Person(String name){}\n
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我们可以使用ListView<Person>自定义列表单元格来显示人员姓名：

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    ListView<Person> list = new ListView<>();\n\n    list.setCellFactory(lv -> new ListCell<>() {\n        @Override\n        protected void updateItem(Person person, boolean empty) {\n            super.updateItem(person, empty);\n            if (empty || person == null) {\n                setText("");\n            } else {\n                setText(person.name());\n            }\n        }\n    });\n
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假设（有点人为地）我们想要一个标签来显示当前所选人员的姓名。na\xc3\xafve 尝试执行此操作可能看起来像

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Label selectedPerson = new Label();\nselectedPerson.textProperty().bind(\n    list.getSeletionModel().selectedItemProperty().asString()\n);\n
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这样做的问题是，asString()将调用String.valueOf()所选的Person. "null"如果选定的人是（即没有选择） ，这将给出文字字符串null，否则将给出结果Person.toString()。这不会给出所需的显示。

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相反，我们可以使用map：

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selectedItemProperty().map(Person::name)\n
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结果是ObservableValue<String>. null如果为 null，则该可观察值保存该值selectedItemProperty()，否则保存该值selectedItemProperty().getValue().name()。如果selectedItemProperty()发生更改，则会ObservableValue<String>自动更新，并通知其侦听器（包括通过任何绑定注册的侦听器）。

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所以我们可以做

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ObservableValue<String> name = list.getSelectionModel().selectedItemProperty().map(Person::name);\nselectedPerson.textProperty().bind(name);\n
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如果未选择任何内容，则name包含 null，并且文本设置为null，这是Label. 如果选择了某个人，则文本将完全按照要求设置为该人的姓名。

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这是完整的示例：

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import javafx.application.Application;\nimport javafx.beans.value.ObservableValue;\nimport javafx.fxml.FXMLLoader;\nimport javafx.scene.Scene;\nimport javafx.scene.control.Label;\nimport javafx.scene.control.ListCell;\nimport javafx.scene.control.ListView;\nimport javafx.scene.layout.BorderPane;\nimport javafx.scene.layout.HBox;\nimport javafx.stage.Stage;\n\nimport java.io.IOException;\nimport java.util.List;\n\nrecord Person(String name) {}\npublic class HelloApplication extends Application {\n    @Override\n    public void start(Stage stage) throws IOException {\n        Label selectedPerson = new Label();\n        ListView<Person> list = new ListView<>();\n\n        list.setCellFactory(lv -> new ListCell<>() {\n            @Override\n            protected void updateItem(Person person, boolean empty) {\n                super.updateItem(person, empty);\n                if (empty || person == null) {\n                    setText("");\n                } else {\n                    setText(person.name());\n                }\n            }\n        });\n\n        ObservableValue<String> selectedName = list.getSelectionModel().selectedItemProperty()\n                .map(Person::name);\n        selectedPerson.textProperty().bind(selectedName);\n\n        BorderPane root = new BorderPane();\n        root.setTop(new HBox(5, new Label("Selection:"), selectedPerson));\n        root.setCenter(list);\n\n        List.of("James", "Jennifer", "Jim", "Joanne", "John").stream()\n                .map(Person::new)\n                .forEach(list.getItems()::add);\n\n        Scene scene = new Scene(root);\n        stage.setScene(scene);\n        stage.show();\n    }\n\n    public static void main(String[] args) {\n        launch();\n    }\n}\n
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flatMap

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在使用“属性的属性”的第一个示例中，初始属性是选定的人，而属性的属性是人的姓名，它是不可变的。因此，我们需要关心的唯一变化是对所选人员的更改。

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在更复杂的情况下，“财产的财产”本身可能就是某种可观察的价值。

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这是一个非常基本的时钟实现：

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import javafx.animation.AnimationTimer;\nimport javafx.beans.property.ReadOnlyObjectProperty;\nimport javafx.beans.property.ReadOnlyObjectWrapper;\nimport javafx.beans.value.ObservableValue;\nimport javafx.scene.Node;\nimport javafx.scene.Scene;\nimport javafx.scene.control.Label;\n\nimport java.time.LocalTime;\nimport java.time.format.DateTimeFormatter;\n\npublic class Clock {\n\n    private final Label label ;\n    private final AnimationTimer timer ;\n    private final DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("h:mm:ss a");\n    private final ReadOnlyObjectWrapper<LocalTime> time = new ReadOnlyObjectWrapper<>(LocalTime.now());\n    private final ObservableValue<String> formattedTime = time.map(formatter::format);\n\n    public Clock() {\n        this.label = new Label();\n        label.textProperty().bind(formattedTime);\n        timer = new AnimationTimer() {\n            @Override\n            public void handle(long now) {\n                time.set(LocalTime.now());\n            }\n        };\n        timer.start();    \n\n    }\n\n    public void start() {\n        System.out.println("Starting");\n        timer.start();\n    }\n\n    public void stop() {\n        System.out.println("Stopping");\n        timer.stop();\n    }\n\n    public Node getView() {\n        return label;\n    }\n\n    public ReadOnlyObjectProperty<LocalTime> timeProperty() {\n        return time.getReadOnlyProperty();\n    }\n\n    public ObservableValue<String> formattedTimeProperty() {\n        return formattedTime;\n    }\n    public String getFormattedTime() {\n        return formattedTime.getValue();\n    }\n}\n
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它包含一个标签，显示时间（作为文本）。AnimationTimer每次 JavaFX 系统渲染帧时都会更新标签，将其文本设置为当前时间。

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请注意，计时器始终在运行。虽然这在实践中可能并不重要，但最好仅在标签显示在窗口中时运行计时器。我们如何发现这一点？

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具有，label它sceneProperty()引用显示 的当前场景label（或者null如果它不在场景中）。反过来， 也Scene有一个windowProperty()引用包含场景的窗口（如果场景不在窗口中，则为 null）。最后，窗口有一个showingProperty()，它BooleanProperty表示窗口是否正在显示。

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因此，要获取包含标签的当前窗口，我们需要表单的逻辑

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private boolean isLabelShowing(Label label) {\n    Scene scene = label.sceneProperty().get();\n    if (scene == null) {\n        return false ;\n    }\n    Window window = scene.windowProperty().get();\n    if (window == null) {\n        return false;\n    }\n    return window.showingProperty().get();\n}\n
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如果出现以下情况，则需要重新计算

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  • 标签被放置在新场景中（或从场景中删除）
    • \n
  • 包含标签的场景被放置在新窗口中（或从窗口中删除）
    • \n
  • 窗口显示或隐藏
    • \n
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请注意，使用map()在这里使用并没有给我们带来我们想要的东西。

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label.sceneProperty().map(Scene::windowProperty)\n
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会返回一个ObservableValue<ReadOnlyObjectProperty<Window>>. 这不是正确的类型，并且如果场景放置在不同的窗口中也不会改变（包含的值windowProperty()会改变，但是ReadOnlyObjectProperty<Window>本身仍然是同一个对象。

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这flatMap()方法解决了这个问题：

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label.sceneProperty()\n     .flatMap(Scene::windowProperty)\n
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是一个ObservableValue<Window>。它的值是包含包含标签的场景的窗口。如果为 null，则它将为label.getScene()null，或者如果label.getScene().getWindow()为空，则为空。如果标签放置在不同的场景中，或者场景放置在不同的窗口中，它将触发更新。

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相似地，

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label.sceneProperty()\n     .flatMap(Scene::windowProperty)\n     .flatMap(Window::showingProperty)\n
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是一个ObservableValue<Boolean>。它将包含nullif label.sceneProperty().flatMap(Scene::windowProperty)contains null（即 if label.getScene()isnull或 if label.getScene().getWindow()is null），否则将包含调用的（装箱的）结果label.getScene().getWindow().isShowing()。

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这样我们就可以为我们的计时器制作一个Clock在处于正在显示的窗口中的场景中时自动启动，并在不再如此时自动停止：

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import javafx.animation.AnimationTimer;\nimport javafx.beans.property.ReadOnlyObjectProperty;\nimport javafx.beans.property.ReadOnlyObjectWrapper;\nimport javafx.beans.value.ObservableValue;\nimport javafx.scene.Node;\nimport javafx.scene.Scene;\nimport javafx.scene.control.Label;\n\nimport java.time.LocalTime;\nimport java.time.format.DateTimeFormatter;\n\npublic class Clock {\n\n    private final Label label ;\n    private final AnimationTimer timer ;\n    private final DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("h:mm:ss a");\n    private final ReadOnlyObjectWrapper<LocalTime> time = new ReadOnlyObjectWrapper<>(LocalTime.now());\n    private final ObservableValue<String> formattedTime = time.map(formatter::format);\n\n    public Clock() {\n        this.label = new Label();\n        label.textProperty().bind(formattedTime);\n        timer = new AnimationTimer() {\n            @Override\n            public void handle(long now) {\n                time.set(LocalTime.now());\n            }\n        };\n\n       ObservableValue<Boolean> showing = label.sceneProperty()\n            .flatMap(Scene::windowProperty)\n            .flatMap(window -> window.showingProperty());\n            showing.addListener((obs, wasShowing, isNowShowing) -> {\n                if (isNowShowing != null || isNowShowing.booleanValue()) {\n                    start();\n                } else {\n                    stop();\n                }\n            });\n    }\n\n    public void start() {\n        System.out.println("Starting");\n        timer.start();\n    }\n\n    public void stop() {\n        System.out.println("Stopping");\n        timer.stop();\n    }\n\n    public Node getView() {\n        return label;\n    }\n\n    public ReadOnlyObjectProperty<LocalTime> timeProperty() {\n        return time.getReadOnlyProperty();\n    }\n\n    public ObservableValue<String> formattedTimeProperty() {\n        return formattedTime;\n    }\n    public String getFormattedTime() {\n        return formattedTime.getValue();\n    }\n}\n
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这是一个快速测试应用程序：

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import javafx.application.Application;\nimport javafx.geometry.Insets;\nimport javafx.scene.Scene;\nimport javafx.scene.control.Label;\nimport javafx.scene.control.ToggleButton;\nimport javafx.scene.layout.VBox;\nimport javafx.stage.Stage;\n\nimport java.io.IOException;\n\npublic class ClockApp extends Application {\n    @Override\n    public void start(Stage stage) throws IOException {\n        VBox root = new VBox(5);\n        root.setPadding(new Insets(10));\n\n        Clock clock = new Clock();\n\n\n        VBox clockBox = new VBox(5, new Label("Current Time:"), clock.getView());\n        ToggleButton showClock = new ToggleButton("Show Time");\n        showClock.selectedProperty().addListener((obs, wasSelected, isNowSelected) -> {\n            if (isNowSelected) {\n                root.getChildren().add(clockBox);\n            } else {\n                root.getChildren().remove(clockBox);\n            }\n        });\n        root.getChildren().add(showClock);\n\n        Scene scene = new Scene(root, 400, 400);\n        stage.setScene(scene);\n        stage.show();\n    }\n\n    public static void main(String[] args) {\n        launch();\n    }\n}\n
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orElse()

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在前面的例子中，我们必须专门处理以下情况的可能性：null值的可能性：

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        ObservableValue<Boolean> showing = label.sceneProperty()\n                .flatMap(Scene::windowProperty)\n                .flatMap(window -> window.showingProperty());\n\n        showing.addListener((obs, wasShowing, isNowShowing) -> {\n            if (isNowShowing != null && isNowShowing.booleanValue()) {\n                start();\n            } else {\n                stop();\n            }\n        });\n
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这里的问题是showing包装ObservableValue对象Boolean引用（而不是boolean基元）。该引用可以采用三个可能的值：Boolean.TRUE、Boolean.FALSE或null。null如果调用“链”中的任何步骤flatMap导致引用为空，那么它实际上会呈现一个值。例如，如果标签不在场景中（因此label.sceneProperty()contains null）或场景不在窗口中，就会发生这种情况。在这种情况下，调用isNowShowing.booleanValue()（或使用诸如以下的代码隐式拆箱）if (isNowShowing){...}）将引发空指针异常。

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在此示例中，如果showingcontains null，则意味着标签不在窗口中，因此我们希望以与处理 的方式同等对待它Boolean.FALSE。该orElse(...)方法创建一个ObservableValue，如果它不为空，则包含与原始值相同的值ObservableValue；如果它为空，则包含提供的“默认”值。所以我们可以清理这部分代码：

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    ObservableValue<Boolean> showing = label.sceneProperty()\n            .flatMap(Scene::windowProperty)\n            .flatMap(window -> window.showingProperty())\n            .orElse(Boolean.FALSE);\n\n    showing.addListener((obs, wasShowing, isNowShowing) -> {\n        if (isNowShowing) {\n            start();\n        } else {\n            stop();\n        }\n    });\n
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或者（以更流畅的方式）：

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   label.sceneProperty()\n        .flatMap(Scene::windowProperty)\n        .flatMap(window -> window.showingProperty())\n        .orElse(Boolean.FALSE)\n        .addListener((obs, wasShowing, isNowShowing) -> {\n            if (isNowShowing) {\n                start();\n            } else {\n                stop();\n            }\n        });\n
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when()

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该when()方法创建一个新的ObservableValue，仅当提供的ObservableValue<Boolean>为真（或如果基础值已更改则变为真）时才触发更新。

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为了演示这一点，我们可以向时钟添加一个闹钟，以及一个激活闹钟的复选框。为了简单起见，我们的闹钟每分钟都会响起（即当秒数为零时）。Alert当警报被触发时，我们将发出通知（通过一个框），但前提是选中了该复选框。

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我们可以使用前面的技术来创建一个当秒数达到零时ObservableValue发生变化的值（并且会在一秒后变回）：truefalse

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clock.timeProperty()\n     .map(time -> time.getSecond() == 0)\n
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将包含true时间的秒部分何时为零，false否则。我们可以使用它when()来创建一个可观察对象，仅当选中复选框时发生变化时才向其侦听器触发通知：

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CheckBox alarm = new CheckBox("Activate Alarm");\nAlert alert = new Alert(Alert.AlertType.INFORMATION);\nclock.timeProperty()\n     .map(time -> time.getSecond() == 0)\n     .when(alarm.selectedProperty())\n     .addListener((obs, oldValue, isNewMinute) -> {\n         if (isNewMinute) {\n             alert.setContentText("Time is "  + clock.getFormattedTime());\n             alert.show()\n         }\n     });\n
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在虚拟化控制单元中的使用

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和map()方法flatMap()可以为虚拟化控件中的自定义单元实现提供一些不错的解决方案（例如ListView和TableView）。

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例如，本文中的第一个示例定义ListView为

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    ListView<Person> list = new ListView<>();\n\n    list.setCellFactory(lv -> new ListCell<>() {\n        @Override\n        protected void updateItem(Person person, boolean empty) {\n            super.updateItem(person, empty);\n            if (empty || person == null) {\n                setText("");\n            } else {\n                setText(person.name());\n            }\n        }\n    });\n
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null这里的单元工厂返回一个自定义单元，如果该项为空，则将文本设置为，否则设置为调用name()该项的结果。ListCell这基本上可以通过绑定 text 属性在一行中完成，并且无需子类化：

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list.setCellFactory(lv -> {\n    ListCell<Person> cell = new ListCell<>();\n    cell.textProperty().bind(cell.itemProperty().map(Person::name));\n    return cell;\n});\n
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对于更复杂的示例，请考虑一个股票监控应用程序，该应用程序显示股票及其价格的表格，这些表格可能随时发生变化。我们希望根据股票价格最近是否上涨或下跌来设置行的样式，使用以下样式表：

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.table-row-cell:recently-increased {\n    -fx-control-inner-background: #c0c0ff;\n}\n\n.table-row-cell:recently-decreased {\n    -fx-control-inner-background: #ffa0a0;\n}\n
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该类Stock的实现如下。它有两个读/写属性（名称和价格），以及两个指示价格最近是否上涨或下跌的只读属性。当价格发生变化时，其中一个属性将设置为 true，并且PauseTransition在固定时间段后将其关闭：

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import javafx.animation.PauseTransition;\nimport javafx.beans.property.*;\nimport javafx.util.Duration;\n\npublic class Stock {\n\n    private static final Duration RECENT_CHANGE_EXPIRATION = Duration.seconds(2);\n\n    private final StringProperty name = new SimpleStringProperty();\n    private final DoubleProperty price = new SimpleDoubleProperty();\n    private final ReadOnlyBooleanWrapper recentlyIncreased = new ReadOnlyBooleanWrapper();\n    private final ReadOnlyBooleanWrapper recentlyDecreased = new ReadOnlyBooleanWrapper();\n\n    private final PauseTransition resetDelay = new PauseTransition(RECENT_CHANGE_EXPIRATION);\n\n    public Stock(String name, double price) {\n        setName(name);\n        setPrice(price);\n        resetDelay.setOnFinished(e -> {\n            recentlyIncreased.set(false);\n            recentlyDecreased.set(false);\n        });\n        priceProperty().addListener((obs, oldPrice, newPrice) -> {\n            resetDelay.stop();\n            recentlyIncreased.set(newPrice.doubleValue() > oldPrice.doubleValue());\n            recentlyDecreased.set(newPrice.doubleValue() < oldPrice.doubleValue());\n            resetDelay.playFromStart();\n        });\n    }\n\n    public final String getName() {\n        return nameProperty().get();\n    }\n\n    public StringProperty nameProperty() {\n        return name;\n    }\n\n    public final void setName(String name) {\n        this.nameProperty().set(name);\n    }\n\n    public final double getPrice() {\n        return priceProperty().get();\n    }\n\n    public DoubleProperty priceProperty() {\n        return price;\n    }\n\n    public final void setPrice(double price) {\n        this.priceProperty().set(price);\n    }\n\n    public void adjustPrice(double percentage) {\n        setPrice((1+percentage/100) * getPrice());\n    }\n\n    public boolean isRecentlyIncreased() {\n        return recentlyIncreased.get();\n    }\n\n    public ReadOnlyBooleanWrapper recentlyIncreasedProperty() {\n        return recentlyIncreased;\n    }\n\n\n    public boolean isRecentlyDecreased() {\n        return recentlyDecreased.get();\n    }\n\n    public ReadOnlyBooleanWrapper recentlyDecreasedProperty() {\n        return recentlyDecreased;\n    }\n\n}\n
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为了设置行的样式，我们根据行中项目的状态设置recently-increased或CSS 伪类。recently-decreased只rowFactory需要几个侦听器将属性映射到 CSS 伪类即可：

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    TableView&

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