iText7中文教程：深入解析PDF底层内容绘制技术-优快云博客

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iText7中文教程：深入解析PDF底层内容绘制技术

itext7-in-mandarin iText7文档的汉化版本项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/it/itext7-in-mandarin

前言

在PDF文档处理领域，iText7作为一款强大的开源库，为开发者提供了从基础到高级的完整PDF操作能力。本文将深入探讨iText7中的底层内容绘制技术，帮助开发者理解PDF文档的底层构造原理，并掌握使用iText7进行精细控制的方法。

一、PDF底层绘制基础

PDF文档本质上是由一系列操作符和操作数组成的指令流。iText7通过PdfCanvas类将这些底层指令封装为更易用的方法，使开发者能够以编程方式构建PDF内容。

1.1 基本绘图指令

PDF定义的核心绘图指令包括：

m (moveTo)：移动到指定坐标点
l (lineTo)：从当前点到指定点画线
S (stroke)：绘制当前路径

在iText7中，这些指令对应的方法如下：

canvas.moveTo(-406, 0)  // 移动到(-406,0)坐标
       .lineTo(406, 0)  // 画线到(406,0)
       .stroke();       // 执行绘制

1.2 坐标系系统

PDF使用基于点的坐标系系统，其中：

1点(pt) ≈ 1/72英寸
默认原点(0,0)位于页面左下角
X轴向右为正方向
Y轴向上为正方向

开发者可以通过变换矩阵调整坐标系，实现更灵活的绘制需求。

二、绘制实践：坐标轴与网格

2.1 创建基础画布

与传统使用Document对象不同，底层绘制直接操作PdfCanvas：

PdfDocument pdf = new PdfDocument(new PdfWriter("output.pdf"));
PageSize ps = PageSize.A4.rotate();  // 横向A4页面
PdfPage page = pdf.addNewPage(ps);
PdfCanvas canvas = new PdfCanvas(page);

2.2 坐标系变换

将原点移动到页面中心：

canvas.concatMatrix(1, 0, 0, 1, ps.getWidth()/2, ps.getHeight()/2);

这个变换矩阵的参数对应：

[ a b 0
  c d 0
  e f 1 ]

其中e和f控制平移，这里设置为页面中心坐标。

2.3 绘制坐标轴

// X轴
canvas.moveTo(-(ps.getWidth()/2-15), 0)
       .lineTo(ps.getWidth()/2-15, 0)
       .stroke();

// X轴箭头(圆角连接)
canvas.setLineJoinStyle(PdfCanvasConstants.LineJoinStyle.ROUND)
       .moveTo(ps.getWidth()/2-25, -10)
       .lineTo(ps.getWidth()/2-15, 0)
       .lineTo(ps.getWidth()/2-25, 10)
       .stroke();

2.4 图形状态管理

iText7使用状态栈管理图形属性：

canvas.saveState()          // 保存当前状态
       .setLineWidth(2)     // 修改线宽
       .setStrokeColor(blueColor)  // 修改颜色
       .moveTo(...)         // 绘制操作
       .restoreState();     // 恢复之前状态

重要原则：每个saveState()必须有对应的restoreState()。

三、高级绘制技巧

3.1 颜色空间

iText7支持多种颜色空间：

// CMYK颜色(青、品红、黄、黑)
Color cmykColor = new DeviceCmyk(1f, 0.156f, 0f, 0.118f);

// RGB颜色
Color rgbColor = new DeviceRgb(255, 0, 0);

// 灰度颜色
Color grayColor = new DeviceGray(0.5f);

3.2 虚线模式

设置虚线样式：

canvas.setLineDash(10, 10, 8);  // 实线10pt,间隔10pt,相位8pt

3.3 文本绘制

底层文本绘制需要精确控制：

canvas.beginText()
       .setFontAndSize(font, 14)
       .setLeading(16.8f)      // 行距(14*1.2)
       .moveText(70, -40)      // 初始位置
       .newlineShowText("第一行")
       .newlineShowText("第二行")
       .endText();

四、实战案例：星球大战文字效果

实现倾斜文字和特殊布局：

// 黑色背景
canvas.rectangle(0, 0, ps.getWidth(), ps.getHeight())
       .setColor(Color.BLACK, true)
       .fill();

// 黄色文字
Color yellow = new DeviceCmyk(0f, 0.0537f, 0.769f, 0.051f);
canvas.beginText()
       .setColor(yellow, true);

// 逐字符绘制，应用不同变换
for (int j = 0; j < text.size(); j++) {
    String line = text.get(j);
    for (int i = 0; i < line.length(); i++) {
        float angle = (maxWidth/2 - i)/2f;
        canvas.setTextMatrix(fontSize, 0, angle, fontSize/1.5f, x, y)
               .showText(String.valueOf(line.charAt(i)));
    }
}
canvas.endText();