1. 项目目标
统计磁盘某个文件目录下子目录、子文件所占空间的大小
通过曲线图实时展示 CPU 占有率
掌握多线程编程技术
深入理解树的遍历方法

2. 项目使用技术栈与平台
所用技术：javaSE/javafx
平台与环境：windows 10/jdk1.8/idea

3. 项目功能
显示 CPU 占有率
文件目录扫描

4. 项目演示

显示 CPU 占有率

oss 可以替代mongodb_文件目录


文件目录扫描

oss 可以替代mongodb_文件目录_02


5. 项目分模块讲解思路

项目总体模块框图

创建主程序

fxml 描述 UI

CPU 占有率 Tab 页设计

磁盘扫描 Tab 页设计

Controller 模块

系统资源获取模块

文件目录扫描模块5. 项目实现细节
5.1 项目总体模块框图

OS Monitor 项目结构分为两部分：UI 部分和逻辑部分。

UI 部分包括：主程序、磁盘空间扫描 Tab 页、CPU 占有率 Tab 页、Controller。UI 部分是通过 javafx

来实现。

逻辑部分包括：系统资源获取、文件目录扫描。系统资源是通过 OperatingSystemMXBean 来获取。

oss 可以替代mongodb_UI_03


** javafx**

javaFX 是 JAVA 的 GUI 工具箱（GUI 是图形用户界面的缩写），用 JavaFX 创建桌面应用程序和游戏非

常容易。

javaFX 已经取代了 Swing 成为 Java 推荐的 GUI 工具包。此外，JavaFX在设计上比 Swing 更一致，并

且具有更多功能。它也更现代，使您能够使用布局文件（XML）设计 GUI 并使用 CSS 设置样式，就像

我们习惯于 Web 应用程序一样。 JavaFX 还将 2D 和 3D 图形、图表，以及音频、视频和嵌入式Web应

用程序集成到一个一致的GUI工具包中。

Gluon 公司已经将 JavaFX 移植到了 Android 和 iOS 上运行。

javafx 的核心构架：

oss 可以替代mongodb_xml_04


5.2 创建主程序

将项目自动生成的主程序替换成我们的 OSMonitorApplication。

```java
// 所有 javafx 主程序必须派生自 Application 类
// 子类必须 override 父类的 start 方法
public class OSMonitorApplication extends Application {
@Override
public void start(Stage primaryStage) throws Exception {
// 1. 加载 .fxml 文件
FXMLLoader loader = new
FXMLLoader(getClass().getClassLoader().getResource("os_monitor_tab1.fxml"));
Parent root = loader.load();
// 2. 创建一个场景对象
Scene scene = new Scene(root, 800, 600);
// 3. 给舞台对象设置标题
primaryStage.setTitle("OS Monitor");
// 4. 给舞台对象 stage 设置场景对象 scene
primaryStage.setScene(scene);
// 5. 展示舞台
primaryStage.show();
}
}

5.3 fxml 描述 UI
我们要用自己设计的 UI 替换工程自动生成的 .fxml 文件。
UI 的主题框架是通过 fxml 来描述。UI 交互比较简单，只有两个 tab 页。fxml 中所有元素名称都是
javafx 中的类名或者是类的属性名。元素的属性是 javafx 中类的属性。
OS Monitor UI 主框架包含两个 tab 也，用到的控件是 和 。 代表 tab
页所在的容器面板， 代表一个个的 tab 页。

<
?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
// 导入类路径
<?import javafx.geometry.Insets?>
<VBox maxHeight="-Infinity" maxWidth="-Infinity" minHeight="-Infinity"
minWidth="-Infinity" xmlns="http:///javafx/8.0.171"
xmlns:fx="http:///fxml/1"
fx:controller="com.haska.ui.OSMonitorController">
<children>
<TabPane tabClosingPolicy="UNAVAILABLE">
<tabs>
<Tab onSelectionChanged="#handleCPUSelectionChanged" text="CPU 占有
率">
<content>
...
</content>
</Tab>
<Tab text="磁盘空间统计">
<content>
...
</content>
</Tab>
</tabs>
</TabPane>
</children>
</VBox>

5.4 CPU 占有率 Tab 页设计
CPU 占有率 = CPU 执行程序时间 / 统计周期时间。比如，每 100ms 统计一次占用率，如果 CPU 执行
程序用了 90ms，那么 CPU 占用率是 90/100 = 90%。CPU 执行程序时间包括：用户程序执行时间 和
内核空间执行时间。
CPU 占有率 Tab 页主要是通过 控件绘制曲线图，x 轴 和 y 轴都用 控
件。通过 控件的 onSelectionChanged 属性设置监听事件的方法：
handleCPUSelectionChanged。

<LineChart fx:id="cpuChart" animated="false" HBox.hgrow="ALWAYS">
<xAxis>
<NumberAxis animated="false" label="Seconds" side="BOTTOM" />
</xAxis>
<yAxis>
<NumberAxis animated="false" label="Percent" side="LEFT" />
</yAxis>
</LineChart>

5.5 磁盘扫描 Tab 页设计
磁盘扫描 Tab 页主要是用到了 控件，绘制一个树形表格。另外设计了一个
控件来选择文件目录，通 控件的 onAction 属性设置监听事件的方法：
handleSelectFile。

<Label text="选择文件目录："></Label>
<Button mnemonicParsing="false" onAction="#handleSelectFile" prefWidth="80.0"
text="选择" GridPane.columnIndex="1">
<GridPane.margin>
<Insets bottom="5.0" top="5.0" />
</GridPane.margin>
</Button>
<TreeTableView fx:id="fileStat" HBox.hgrow="ALWAYS">
<columns>
<TreeTableColumn prefWidth="75.0" text="目录名">
<cellValueFactory>
<TreeItemPropertyValueFactory property="fileName" />
</cellValueFactory>
</TreeTableColumn>
<TreeTableColumn prefWidth="75.0" text="总长度">
<cellValueFactory>
<TreeItemPropertyValueFactory property="totalLength" />
</cellValueFactory>
</TreeTableColumn>
</columns>
</TreeTableView>

5.6 Controller 模块
Controller 主要是用于处理 UI 事件，需要将此类添加到 .fxml 文件中，我们用到的顶级容器是
，通过 fx:controller 属性设置 Controller 类的包路径，方法如下：

<VBox maxHeight="-Infinity" maxWidth="-Infinity" minHeight="-Infinity"
minWidth="-Infinity" xmlns="http:///javafx/8.0.171"
xmlns:fx="http:///fxml/1"
fx:controller="com.haska.ui.OSMonitorController">
</VBox>

在 Controller 中，我们需要处理两个事件：CPU 占有率和目录结构统计，代码如下：

// 磁盘目录扫描事件处理方法
public void handleSelectFile(ActionEvent actionEvent)
{
// 1. 打开文件选择对话框
// 2. 开启磁盘目录扫描线程
// 3. 渲染TreeTableView
} 
// CPU 占有率事件处理方法
public void handleCPUSelectionChanged(Event event) {
// 1. 创建一个定时器，每隔一秒获取一次 CPU 资源绘制曲线图
// 2. 绘制 LineChart
}

5.7 系统资源获取模块
系统资源获取采用的是 OperatingSystemMXBean，这是一个 JMX 接口，用于获取运行 JVM 的系统的
资源信息，比如，CPU 占有率，OS 版本，内存大小等等。我们用的是
com.sun.management.OperatingSystemMXBean 类，接口比较简单，参考官方文档即可。
绘制 CPU 占有率曲线的核心思想：

  1. 每隔一秒对 CPU 占有率进行一次采样，作为数轴的 y 坐标
  2. 我们一共保存 60 秒，即 1 分钟的样本点，时间作为 x 坐标。
  3. 用一个数组保存坐标 (x,y)，每一次采样，需要把之前采样的坐标点的 x 坐标减 1，这样绘制的时候
    就会产生移动的效果。
    核心代码：
private static final int DATA_LENGH = 60;
private static XYPair[] cpuDatas = new XYPair[DATA_LENGH];
private static int firstIndex = DATA_LENGH;
private static void moveCPUData(double cpuPercetage){
int movIdx = -1;
if (firstIndex == 0){
movIdx = firstIndex + 1;
}else {
movIdx = firstIndex;
firstIndex--;
}
 for (; movIdx < cpuDatas.length; ++movIdx){
cpuDatas[movIdx-1].setX(cpuDatas[movIdx].getX()-1);
cpuDatas[movIdx-1].setY(cpuDatas[movIdx].getY());
} m
ovIdx--;
cpuDatas[movIdx] = new XYPair(movIdx, cpuPercetage);
}

5.8 文件目录扫描模块
文件目录扫描比较简单，核心思想是：用递归的方式遍历文件目录结构，统计某个目录下面所有子目录
占用总的磁盘空间大小，然后再做一个汇总。
代码片段：

File[] files = node.getFile().listFiles();
if (files == null) {
return;
}
 for (File file : files) {
FileTreeNode child = new FileTreeNode();
child.setFile(file);
child.setFileName(file.getName());
if (file.isDirectory()) {
scannerDirectory(child);
} else {
child.setTotalLength(file.length());
}
 node.setTotalLength(node.getTotalLength() + child.getTotalLength());
node.addChildNode(child);
}

6. 项目总结
项目优点：引入了 javafx 技术，通过图形化 界面展示 CPU 占有率和磁盘空间统计，显得更直观。
项目缺点：项目的所实现的功能相对简单，UI 不够美观。
项目扩展：我们还能将该项目写的更完善，可以往以下几个发展方向走：

  1. 增加关于内存使用情况的统计
  2. 增加关于网络上下行带宽的统计
  3. 可以美化一下 UI

7. 项目参考资料
http://tutorials.jenkov.com/javafx/index.html https://docs.oracle.com/javase/8/javase-clienttechnologies.htm
https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/management/OperatingSystemMXBean.html