JFreeChart入学教程

本文转载自小钳子《JFreeChart入学教程》

JFreeChart是一组功能强大、灵活易用的Java绘图API，使用它可以生成多种通用性的报表，包括柱状图、饼图、曲线图、甘特图等。它能够用在Swing和Web等中制作自定义的图表或报表，并且得到广泛的应用。本文将通过引领读者学习在JFreeChart中饼图、柱状图和曲线图的进阶应用，来达到熟练使用JFreeChart的目的。 
一．下载与环境配置 
1. 下载JFreeChart 
JFreeChart是开放源代码的免费软件，但是它的支持文档需要付费才能得到。其下载地址为：http://sourceforge.net/project/showfiles.php?group_id=15494，当前最新版本为1.0.13。笔者下载的是1.0.13最新版。 
说明：1）source目录：为jfreechart的源码目录； 
        2）lib目录：为包目录，我们需要关注的包为jfreechart-1.0.13.jar、gnujaxp.jar和jcommon-1.0.16.jar这三个包； 
        3）根目录下的jfreechart-1.0.13-demo.jar是例子程序，大家双击后可看到其中有很多例子的运行结果。 
2. 环境配置 
       笔者的开发环境如下： 
       JDK：1.6 
       MyEclipse：6.6 
       Tomcat：6.0.18
为了后续的“用JFreeChart创建基于Web的图表”的一个例子的展示，我们在MyEclipse中创建一个名为jfreechart的Web工程。将下载的JFreeChart1.0.6下lib目录下的jar包拷贝到WebRoot/WEB-INF/lib目录下。另外还需要在web.xml文件中增加如下配置： 
<servlet> 
<servlet-name>DisplayChart</servlet-name> 
<servlet-class>org.jfree.chart.servlet.DisplayChart</servlet-class> 
</servlet> 
<servlet-mapping> 
<servlet-name>DisplayChart</servlet-name> 
<url-pattern>/DisplayChart</url-pattern> 
</servlet-mapping> 

二．   柱状图 
在WebRoot目录下建立bar目录，用来存放柱状图的各个例子。首先在该目录下建立一个sample1.jsp文件，让我们来看一个简单的柱状图的例子，修改后的sample1.jsp的内容如下所示： 
<%@ page contentType="text/html;charset=GBK"%>

<%@ page import="org.jfree.chart.ChartFactory, 
org.jfree.chart.JFreeChart, 
org.jfree.chart.plot.PlotOrientation, 
org.jfree.chart.servlet.ServletUtilities, 
org.jfree.data.category.DefaultCategoryDataset"%>

<% 
DefaultCategoryDataset dataset = new DefaultCategoryDataset(); 
dataset.addValue(610, "Guangzhou", "Pig");
dataset.addValue(220, "Guangzhou", "Beef");
dataset.addValue(530, "Guangzhou", "Chicken");
dataset.addValue(340, "Guangzhou", "Fish");

JFreeChart chart = ChartFactory.createBarChart3D("肉类销量统计图", 
"type", 
"amount", 
dataset, 
PlotOrientation.VERTICAL, 
false, 
false, 
false); 
String filename = ServletUtilities.saveChartAsPNG(chart, 500, 300, null, session); 
String graphURL = request.getContextPath() + "/DisplayChart?filename=" + filename; 
%> 
<img src="http://blog.163.com/<%= graphURL %>" width=500 height=300 border=0 usemap="#<%= filename %>"> 
在浏览器中输入地址：http://localhost:8080/jfreechart/bar/sample1.jsp，可看到如下柱状图：

 

 

 上面的这个柱状图比较简单，稍显单调，在有些情况下，我们需要用不同颜色来表示不同的种类，或者在种类上标上具体数值，亦或需要加上3D水晶效果。下面让我们来做更深一步的探讨。接下来让我们看一个用不同颜色来表示不通种类的例子。在WebRoot的bar目录下新建sample2.jsp页面，将其代码修改如下： 
<%@ page contentType="text/html;charset=GBK"%>

<%@ page import="org.jfree.chart.ChartFactory, 
org.jfree.chart.JFreeChart, 
org.jfree.chart.plot.PlotOrientation, 
org.jfree.chart.servlet.ServletUtilities, 
org.jfree.data.category.CategoryDataset, 
org.jfree.data.general.DatasetUtilities"%>

<% 
double[][] data = new double[][] {{1310}, {720}, {1130}, {440}}; 
String[] rowKeys = { "pig", "beef", "chicken", "fish" };
String[] columnKeys = {""}; 
CategoryDataset dataset = DatasetUtilities.createCategoryDataset(rowKeys, columnKeys, data); 
JFreeChart chart = ChartFactory.createBarChart3D("广州肉类销量统计图", 
"type", 
"amount", 
dataset, 
PlotOrientation.VERTICAL, 
true, 
false, 
false); 
String filename = ServletUtilities.saveChartAsPNG(chart, 500, 300, null, session); 
String graphURL = request.getContextPath() + "/DisplayChart?filename=" + filename; 
%> 
<img src="http://blog.163.com/<%= graphURL %>" width=500 height=300 border=0 usemap="#<%= filename %>"> 
该页面的运行效果如下图所示： 

 

 对比该例与前例，可看出createBarChart3D的倒数第三个参数修改成了true，该参数可用来显示下方的方框 。上两例我们显示的只是一个城市的肉类销量，有时候我们有对比显示多个城市的不同肉类，只要将上例稍作修改即可。例如要在图中表示广州、深圳、东莞、佛山四个城市的四个肉类的销售情况，只需要将如下三句稍做修改： 
double[][] data =newdouble[][] {{1310}, {720}, {1130}, {440}}; 
String[] rowKeys = {"pig", "beef","chicken", "fish"}; 
String[] columnKeys = {""}; 
例如修改成： 
double[][] data =newdouble[][] {{1310, 1220, 1110, 1000}, 
{720, 700, 680, 640}, 
{1130, 1020, 980, 800}, 
{440, 400, 360, 300}}; 
String[] rowKeys = {"pig", "beef","chicken", "fish"};

String[] columnKeys = {"Guangzhou", "Shenzhen", "Dongguan", "Foshan"}; 
在运行该jsp页面，可看到如下界面： 

 

     在上述几例中，在某个柱子上都没有显示相应的数值，下面让我们为每个柱子都加上它的数值，我们新建一个sample4.jsp页面，其内容如下： 
<%@ page contentType="text/html;charset=GBK"%>

<%@ page import="org.jfree.chart.ChartFactory, 
org.jfree.chart.JFreeChart, 
org.jfree.chart.plot.PlotOrientation, 
org.jfree.chart.servlet.ServletUtilities, 
org.jfree.data.category.CategoryDataset, 
org.jfree.data.general.DatasetUtilities, 
org.jfree.chart.plot.*, 
org.jfree.chart.labels.*, 
org.jfree.chart.renderer.category.BarRenderer3D, 
java.awt.*, 
org.jfree.ui.*, 
org.jfree.chart.axis.AxisLocation"%>

<% 
double[][] data = new double[][] {{1310, 1220, 1110, 1000}, 
{720, 700, 680, 640}, 
{1130, 1020, 980, 800}, 
{440, 400, 360, 300}}; 
String[] rowKeys = { "pig", "beef", "chicken", "fish" };
  String[] columnKeys = { "Guangzhou", "Shenzhen", "Dongguan", "Foshan" }; 
CategoryDataset dataset = DatasetUtilities.createCategoryDataset(rowKeys, columnKeys, data); 
JFreeChart chart = ChartFactory.createBarChart3D("肉类销量统计图", 
"type", 
"amount", 
dataset, 
PlotOrientation.VERTICAL, 
true, 
true, 
false); 
CategoryPlot plot = chart.getCategoryPlot(); 
//设置网格背景颜色 
plot.setBackgroundPaint(Color.white); 
//设置网格竖线颜色 
plot.setDomainGridlinePaint(Color.pink); 
//设置网格横线颜色 
plot.setRangeGridlinePaint(Color.pink); 
//显示每个柱的数值，并修改该数值的字体属性 
BarRenderer3D renderer = new BarRenderer3D(); 
renderer.setBaseItemLabelGenerator(new StandardCategoryItemLabelGenerator()); 
renderer.setBaseItemLabelsVisible(true); 
//默认的数字显示在柱子中，通过如下两句可调整数字的显示 
//注意：此句很关键，若无此句，那数字的显示会被覆盖，给人数字没有显示出来的问题 
renderer.setBasePositiveItemLabelPosition(new ItemLabelPosition(ItemLabelAnchor.OUTSIDE12, TextAnchor.BASELINE_LEFT)); 
renderer.setItemLabelAnchorOffset(10D); 
//设置每个地区所包含的平行柱的之间距离 
//renderer.setItemMargin(0.3); 
plot.setRenderer(renderer); 
//设置地区、销量的显示位置 
//将下方的“肉类”放到上方 
plot.setDomainAxisLocation(AxisLocation.TOP_OR_RIGHT); 
//将默认放在左边的“销量”放到右方 
plot.setRangeAxisLocation(AxisLocation.BOTTOM_OR_RIGHT); 
String filename = ServletUtilities.saveChartAsPNG(chart, 700, 400, null, session); 
String graphURL = request.getContextPath() + "/DisplayChart?filename=" + filename; 
%> 
<img src="http://blog.163.com/<%= graphURL %>" width=700 height=400 border=0 usemap="#<%= filename %>"> 
运行效果如下所示： 

 
注意：jfreechart的很多版本不兼容，请大家在运行此例时确认下载了对应的版本。 
三．  饼图 
在WebRoot目录下建立名为pie的子目录，用来存放本教程中饼图的实例jsp页面。下面让我们来看一个简单的三维饼图。首先在pie目录下建立一个名为sample1.jsp的页面。 
在JFreeChart中，与饼图绘制密切相关的类如下： 
1）  PiePlot 
饼图绘制类，可以用来设置饼图的相关属性。例如： 
PiePlot pieplot = (PiePlot)jfreechart.getPlot(); 
pieplot.setLabelFont(new Font("SansSerif", 0, 12)); 
pieplot.setNoDataMessage("No data available"); 
pieplot.setCircular(false); 
pieplot.setLabelGap(0.02D); 
2）  DefaultPieDataset 
默认的饼图数据集类，用来存储饼图显示的相关数据信息。例如： 
DefaultPieDataset dataset = new DefaultPieDataset(); 
dataset.setValue("品德", new Double(0.2D)); 
dataset.setValue("体育", new Double(0.2D)); 
dataset.setValue("音乐", new Double(0.2D)); 
dataset.setValue("其余成绩", new Double(0.4D)); 
3）  ChartFactory 
可利用该制图工厂类createPieChart来创建一个饼图的JFreeChart对象，例如： 
JFreeChart jfreechart = ChartFactory.createPieChart("饼图示例", dataset, true, true, false); 
       下面让我们看一个简单的例子，修改sample1.jsp的内容如下： 
<%@ page contentType="text/html;charset=GBK"%> 
<%@ page import="org.jfree.chart.*, 
org.jfree.chart.plot.PiePlot, 
org.jfree.data.general.DefaultPieDataset, 
org.jfree.chart.servlet.ServletUtilities, 
java.awt.*"%> 
<% 
//设置数据集 
DefaultPieDataset dataset = new DefaultPieDataset(); 
dataset.setValue("初中高级程序员", 0.55); 
dataset.setValue("项目经理", 0.1); 
dataset.setValue("系统分析师", 0.1); 
dataset.setValue("软件架构师", 0.1); 
dataset.setValue("其他", 0.2); 
//通过工厂类生成JFreeChart对象 
JFreeChart chart = ChartFactory.createPieChart3D("IT行业职业分布图", dataset, true, false, false); 
PiePlot pieplot = (PiePlot) chart.getPlot(); 
pieplot.setLabelFont(new Font("宋体", 0, 12)); 
//没有数据的时候显示的内容 
pieplot.setNoDataMessage("无数据显示"); 
pieplot.setCircular(false); 
pieplot.setLabelGap(0.02D); 
String filename = ServletUtilities.saveChartAsPNG(chart, 500, 300, null, session); 
String graphURL = request.getContextPath() + "/DisplayChart?filename=" + filename; 
%> 
<img src="http://blog.163.com/<%= graphURL %>" width=500 height=300 border=0 usemap="#<%= filename %>"> 
可以看出，饼图的绘制与柱状图的绘制类似，该例的运行效果如下： 

通过JFreeChart还可以提供漂亮的水晶饼图效果，接着让我们新建一个sample3.jsp页面来体验一下超炫美图吧。修改sample3.jsp页面如下： 
<%@ page contentType="text/html;charset=GBK"%> 
<%@ page import="org.jfree.chart.*, 
                 org.jfree.chart.servlet.ServletUtilities, 
                 org.jfree.util.Rotation, 
                 org.jfree.data.general.DefaultPieDataset, 
                 org.jfree.chart.plot.PiePlot3D"%> 
<% 
//设置数据集 
DefaultPieDataset dataset = new DefaultPieDataset(); 
dataset.setValue("初中高级程序员", 0.55); 
dataset.setValue("项目经理", 0.1); 
dataset.setValue("系统分析师", 0.1); 
dataset.setValue("软件架构师", 0.1); 
dataset.setValue("其他", 0.2); 
//通过工厂类生成JFreeChart对象 
JFreeChart chart = ChartFactory.createPieChart3D("IT行业职业分布图", dataset, true, true, false); 
//获得3D的水晶饼图对象 
PiePlot3D pieplot3d = (PiePlot3D) chart.getPlot(); 
//设置开始角度 
pieplot3d.setStartAngle(150D); 
//设置方向为”顺时针方向“ 
pieplot3d.setDirection(Rotation.CLOCKWISE); 
//设置透明度，0.5F为半透明，1为不透明，0为全透明 
pieplot3d.setForegroundAlpha(0.5F); 
pieplot3d.setNoDataMessage("无数据显示"); 
       
String filename = ServletUtilities.saveChartAsPNG(chart, 500, 300, null, session); 
String graphURL = request.getContextPath() + "/DisplayChart?filename=" + filename; 
%> 
<img src="http://blog.163.com/<%= graphURL %>"width=500 height=300 border=0 usemap="#<%= filename %>">

利用setForegroundAlpha()方法可以设置3D饼图的透明度，利用setStartAngle()可以设置其开始角度，利用setDirection()方法可以设置其方向。该例的运行效果如下图所示： 

 

四．曲线图 
接着我们来介绍曲线图的使用。在笔者日常的开发工作中，曲线图用得最多，它可以用来绘制趋势图、统计分析等。首先我们在WebRoot下建立一个line目录，用来存放曲线图实例的jsp页面。我们在该目录下建立sample1.jsp页面来做一个简单的曲线图的例子。在开始编码前，让我们来看看与画曲线图密切相关的几个类： 
1） TimeSeriesCollection 
曲线数据的集合。 
2） TimeSeries 
曲线信息序列。 
3） ChartFactory 
可以利用该类的createTimeSeriesChart方法来创建曲线的JFreeChart对象。 
在下例中，我们显示阿蜜果的blog在2007年度各月份的访问量情况，修改后的sample1.jsp的内容如下： 
<%@ page contentType="text/html;charset=GBK"%> 
<%@ page import = "org.jfree.chart.ChartFactory, 
              org.jfree.chart.JFreeChart, 
              org.jfree.chart.servlet.ServletUtilities, 
              org.jfree.chart.title.TextTitle, 
              org.jfree.data.time.TimeSeries, 
              org.jfree.data.time.Month, 
              org.jfree.data.time.TimeSeriesCollection, 
              java.awt.Font"%> 
<% 
//访问量统计时间线 
TimeSeries timeSeries = new TimeSeries("阿蜜果blog访问量统计", Month.class); 
//时间曲线数据集合 
TimeSeriesCollection lineDataset = new TimeSeriesCollection(); 
//构造数据集合 
timeSeries.add(new Month(1, 2007), 11200); 
timeSeries.add(new Month(2, 2007), 9000); 
timeSeries.add(new Month(3, 2007), 6200); 
timeSeries.add(new Month(4, 2007), 8200); 
timeSeries.add(new Month(5, 2007), 8200); 
timeSeries.add(new Month(6, 2007), 12200); 
timeSeries.add(new Month(7, 2007), 13200); 
timeSeries.add(new Month(8, 2007), 8300); 
timeSeries.add(new Month(9, 2007), 12400); 
timeSeries.add(new Month(10, 2007), 12500); 
timeSeries.add(new Month(11, 2007), 13600); 
timeSeries.add(new Month(12, 2007), 12500); 
lineDataset.addSeries(timeSeries); 
JFreeChart chart = ChartFactory.createTimeSeriesChart("访问量统计时间线", "month", "visit amount", lineDataset, true, true, true); 
//设置子标题 
TextTitle subtitle = new TextTitle("2007年度", new Font("黑体", Font.BOLD, 12)); 
chart.addSubtitle(subtitle); 
//设置主标题 
chart.setTitle(new TextTitle("阿蜜果blog访问量统计", new Font("隶书", Font.ITALIC, 15))); 
chart.setAntiAlias(true); 
String filename = ServletUtilities.saveChartAsPNG(chart, 500, 300, null, session); 
String graphURL = request.getContextPath() + "/DisplayChart?filename=" + filename; 
%> 
<img src="http://blog.163.com/<%= graphURL %>"width=500 height=300 border=0 usemap="#<%= filename %>"> 
运行后的曲线效果如下图所示： 

 
 有时我们需要显示各数据点及其数值，这是我们需要对上例进行一点改动，在JFreeChart chart = ChartFactory.createTimeSeriesChart……后，TextTitle subtitle = new TextTitle……前加上如下的代码： 
XYPlot plot = (XYPlot) chart.getPlot(); 
XYLineAndShapeRenderer xylineandshaperenderer = (XYLineAndShapeRenderer)plot.getRenderer(); 
//设置网格背景颜色 
plot.setBackgroundPaint(Color.white); 
//设置网格竖线颜色 
plot.setDomainGridlinePaint(Color.pink); 
//设置网格横线颜色 
plot.setRangeGridlinePaint(Color.pink); 
//设置曲线图与xy轴的距离 
plot.setAxisOffset(new RectangleInsets(0D, 0D, 0D, 10D)); 
//设置曲线是否显示数据点 
xylineandshaperenderer.setBaseShapesVisible(true); 
//设置曲线显示各数据点的值 
XYItemRenderer xyitem = plot.getRenderer();   
xyitem.setBaseItemLabelsVisible(true);   
xyitem.setBasePositiveItemLabelPosition(new ItemLabelPosition(ItemLabelAnchor.OUTSIDE12, TextAnchor.BASELINE_LEFT)); 
xyitem.setBaseItemLabelGenerator(new StandardXYItemLabelGenerator()); 
xyitem.setBaseItemLabelFont(new Font("Dialog", 1, 14)); 
plot.setRenderer(xyitem); 
    并引入了一些另外的包，引入包的语句变成： 
<%@ page import = "org.jfree.chart.ChartFactory, 
              org.jfree.chart.title.TextTitle, 
              org.jfree.data.time.TimeSeries, 
              org.jfree.data.time.Month, 
              org.jfree.data.time.TimeSeriesCollection, 
              org.jfree.chart.plot.XYPlot, 
              org.jfree.chart.renderer.xy.XYLineAndShapeRenderer, 
              java.awt.Color, 
              org.jfree.ui.RectangleInsets, 
              java.awt.Font, 
              org.jfree.chart.renderer.xy.XYItemRenderer, 
              org.jfree.chart.JFreeChart, 
              org.jfree.chart.servlet.ServletUtilities, 
              org.jfree.chart.labels.*, 
              org.jfree.ui.*"%> 
       运行该实例，效果如下所示： 

 

上面两例的曲线图都是但曲线的，有时候我们对两个曲线进行比较，例如对阿蜜果在2006年度和2007年度的blog访问量进行比较，在此种情况下，我们需要在一个曲线图中显示两个曲线。在此种情况下，我们只需要在sample1.jsp的基础上新建一个TimeSeries对象，给它添加数据后，将其添加到TimeSeriesCollection型数据集合对象中，修改后的程序主体部分如下所示： 
//访问量统计时间线 
TimeSeries timeSeries2006 = new TimeSeries("2006年度", Month.class); 
TimeSeries timeSeries2007 = new TimeSeries("2007年度", Month.class); 
//时间曲线数据集合 
TimeSeriesCollection lineDataset = new TimeSeriesCollection(); 
//构造数据集合 
timeSeries2006.add(new Month(1, 2007), 7200); 
timeSeries2006.add(new Month(2, 2007), 7000); 
timeSeries2006.add(new Month(3, 2007), 4200); 
timeSeries2006.add(new Month(4, 2007), 8200); 
timeSeries2006.add(new Month(5, 2007), 7300); 
timeSeries2006.add(new Month(6, 2007), 8200); 
timeSeries2006.add(new Month(7, 2007), 9200); 
timeSeries2006.add(new Month(8, 2007), 7300); 
timeSeries2006.add(new Month(9, 2007), 9400); 
timeSeries2006.add(new Month(10, 2007), 7500); 
timeSeries2006.add(new Month(11, 2007), 6600); 
timeSeries2006.add(new Month(12, 2007), 3500); 
timeSeries2007.add(new Month(1, 2007), 10200); 
timeSeries2007.add(new Month(2, 2007), 9000); 
timeSeries2007.add(new Month(3, 2007), 6200); 
timeSeries2007.add(new Month(4, 2007), 8200); 
timeSeries2007.add(new Month(5, 2007), 8200); 
timeSeries2007.add(new Month(6, 2007), 11200); 
timeSeries2007.add(new Month(7, 2007), 13200); 
timeSeries2007.add(new Month(8, 2007), 8300); 
timeSeries2007.add(new Month(9, 2007), 10400); 
timeSeries2007.add(new Month(10, 2007), 12500); 
timeSeries2007.add(new Month(11, 2007), 10600); 
timeSeries2007.add(new Month(12, 2007), 10500); 
lineDataset.addSeries(timeSeries2006); 
lineDataset.addSeries(timeSeries2007); 
JFreeChart chart = ChartFactory.createTimeSeriesChart("访问量统计时间线", "month", "visit amount", lineDataset, true, true, true); 
//设置子标题 
TextTitle subtitle = new TextTitle("2006/2007年度访问量对比", new Font("黑体", Font.BOLD, 12)); 
chart.addSubtitle(subtitle); 
//设置主标题 
chart.setTitle(new TextTitle("阿蜜果blog访问量统计", new Font("隶书", Font.ITALIC, 15))); 
chart.setAntiAlias(true); 
该例的运行效果如下： 

 

五．    总结 
本文通过详尽的实例讲述了如何利用JFreeChart开发常用的柱状图、饼图和曲线图。从这些实例中可以看出，JFreeChart是我们开发图表或报表的理想选择，它简单易用，并且容易理解，是我们开发的利刃。但由于笔者刚刚接触，现图中的乱码问题还没解决，如有人已解决这一类的问题请赐教一下。

TextTitle textTitle = chart.getTitle();
textTitle.setFont(new Font("黑体",Font.BOLD,15));

 

加入这段代码，就中文不乱码了。