【JavaFX节点绘制与自定义组件】：探索JavaFX中的绘图与组件开发，打造独特用户界面

# 1. JavaFX简介与开发环境配置

JavaFX是一个功能强大的跨平台图形和媒体包，用于创建丰富的客户端应用程序。它提供了大量的预构建组件，如按钮、文本框、滑块等，并支持高级的图形和动画效果。本章将引导您完成JavaFX的开发环境配置，包括下载和安装JDK（Java开发工具包），以及设置集成开发环境（IDE），如IntelliJ IDEA或Eclipse，通过添加JavaFX SDK插件来支持JavaFX应用程序的开发。

## 安装Java开发工具包（JDK）

首先，您需要在计算机上安装Java开发工具包。JavaFX是Java的一部分，因此是JDK的一部分。访问[Oracle官网](***下载最新版本的JDK。

## 配置集成开发环境（IDE）

选择并安装您喜欢的IDE。以下示例将说明如何在IntelliJ IDEA中设置JavaFX：

1. 打开IntelliJ IDEA，创建新的项目。
2. 在项目创建向导中，选择“JavaFX”作为项目类型。
3. 在项目设置中，导航至“项目结构”-> “平台设置”-> “库”，然后添加新的JavaFX SDK库。

## 创建您的第一个JavaFX项目

在IDE中，创建一个新的JavaFX项目，并添加一个简单的JavaFX应用程序：

import javafx.application.Application;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.control.Label;
import javafx.scene.layout.StackPane;
import javafx.stage.Stage;

public class HelloWorld extends Application {

    @Override
    public void start(Stage primaryStage) {
        Label label = new Label("Hello, JavaFX!");
        StackPane root = new StackPane();
        root.getChildren().add(label);
        Scene scene = new Scene(root, 300, 250);
        primaryStage.setTitle("Hello JavaFX");
        primaryStage.setScene(scene);
        primaryStage.show();
    }

    public static void main(String[] args) {
        launch(args);
    }
}

在本章中，我们安装了必要的工具并创建了第一个JavaFX程序。下一章，我们将深入了解JavaFX的基础绘图技术，包括坐标系统、基本图形的绘制方法，以及如何处理文本和图像。

# 2. JavaFX基础绘图技术

### 2.1 JavaFX坐标系统和绘图上下文
#### 2.1.1 了解坐标系统

JavaFX中，坐标系统是基于笛卡尔坐标系，该系统通过一对数值来指定每一个点在屏幕上的位置。在JavaFX中，坐标原点（0, 0）位于屏幕的左上角，X轴水平向右延伸，Y轴垂直向下延伸。JavaFX的坐标系统使用像素作为度量单位。JavaFX的场景（Scene）提供了坐标系统，所有的节点（Node）都放置在这个场景坐标系统中。

import javafx.application.Application;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.layout.StackPane;
import javafx.scene.paint.Color;
import javafx.scene.shape.Rectangle;
import javafx.stage.Stage;

public class CoordinateSystemExample extends Application {

    @Override
    public void start(Stage primaryStage) {
        // 创建矩形节点，指定位置和尺寸
        Rectangle rect = new Rectangle(100, 50, 300, 150);
        rect.setFill(Color.BLUE);

        // 创建根节点，使用StackPane以简单布局
        StackPane root = new StackPane();
        root.getChildren().add(rect);

        // 创建场景并设置其属性
        Scene scene = new Scene(root, 600, 400);

        // 设置舞台并显示
        primaryStage.setTitle("JavaFX Coordinate System Example");
        primaryStage.setScene(scene);
        primaryStage.show();
    }

    public static void main(String[] args) {
        launch(args);
    }
}

#### 2.1.2 绘图上下文的使用

绘图上下文（GraphicsContext）是JavaFX中用于绘制图形的类，它提供了绘制各种基本图形和文本的API。在JavaFX中，所有的绘图操作都应该在Canvas节点上进行。要获取GraphicsContext对象，需要通过Canvas的getGraphicsContext2D()方法。该方法返回一个2D绘图上下文，它支持各种绘图操作。

import javafx.application.Application;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.canvas.Canvas;
import javafx.scene.canvas.GraphicsContext;
import javafx.scene.layout.StackPane;
import javafx.stage.Stage;

public class GraphicsContextExample extends Application {

    @Override
    public void start(Stage primaryStage) {
        // 创建Canvas节点
        Canvas canvas = new Canvas(600, 400);

        // 获取绘图上下文
        GraphicsContext gc = canvas.getGraphicsContext2D();

        // 使用绘图上下文绘制图形
        gc.strokeRect(10, 10, 200, 100);

        // 创建根节点并添加Canvas
        StackPane root = new StackPane();
        root.getChildren().add(canvas);

        // 创建场景并设置其属性
        Scene scene = new Scene(root, 600, 400);

        // 设置舞台并显示
        primaryStage.setTitle("JavaFX GraphicsContext Example");
        primaryStage.setScene(scene);
        primaryStage.show();
    }

    public static void main(String[] args) {
        launch(args);
    }
}

### 2.2 基本图形绘制
#### 2.2.1 线条、矩形、圆形的绘制方法

JavaFX提供了多种API用于绘制基本图形，包括线条、矩形、圆形等。使用这些API可以方便地在Canvas上绘制出各种形状。以下是绘制这些基本图形的常用方法：

- **线条**：使用`strokeLine(double startX, double startY, double endX, double endY)`方法绘制一条从起点到终点的线。
- **矩形**：使用`strokeRect(double x, double y, double w, double h)`或`fillRect(double x, double y, double w, double h)`方法绘制线条或填充矩形。参数x和y分别表示矩形左上角的坐标，w和h分别表示矩形的宽度和高度。
- **圆形**：使用`strokeOval(double x, double y, double w, double h)`或`fillOval(double x, double y, double w, double h)`方法绘制线条或填充圆形。参数x和y表示圆心坐标，w和h表示宽度和高度（通常设置为相等以绘制圆形）。

### 2.2.2 颜色填充与渐变效果

颜色填充和渐变效果是使图形更加丰富和吸引人的重要手段。在JavaFX中，可以通过设置绘图上下文的填充属性来为图形应用颜色和渐变。

- **单色填充**：使用`gc.setFill(Color.BLUE);`来设置填充颜色为蓝色。
- **渐变填充**：创建`LinearGradient`或`RadialGradient`对象并应用到`gc.setFill()`中。例如，创建线性渐变填充，可以指定渐变开始和结束的颜色以及渐变方向。

import javafx.application.Application;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.canvas.Canvas;
import javafx.scene.canvas.GraphicsContext;
import javafx.scene.layout.StackPane;
import javafx.scene.paint.Color;
import javafx.scene.paint.LinearGradient;
import javafx.scene.paint.Stop;
import javafx.stage.Stage;

public class GradientExample extends Application {

    @Override
    public void start(Stage primaryStage) {
        Canvas canvas