基于JFreeChart的Web图形开发

在Web中开发图形显示功能，在一些管理信息系统是比较常用的。

有些系统中使用调用office的ocx组件的方式来显示图形，这要求客户端必须要安装有office软件，那么有没有别的方法实现呢？JDK中带有图形开发的软件包AWT，然而，从事应用软件系统开发的程序员并非图形图像方面的专家，短时间内也无法掌握JDK中AWT的开发，需要了解的底层API也比较多。

因此，可以考虑使用比较成熟的第三方的组件包来实现。

JFreeChart是一个开源的组件包，它提供了Java中常用统计图形的快速开发API，程序员只要掌握少量的接口就能绘制出漂亮的图形，而且这些图形不仅可用于带有客户端界面的Java应用程序中，也可以是在JSP, Servlet, Java Applet中。

本章中将主要介绍在JSP中如何使用JFreeChart组件包开发常用的图形，如果要在Servlet、应用程序或Java Applet中实现类似的功能，可自行参考编程程序。

JFreeChart可用于创建饼图、线图、柱状图、散点图、甘特图等，本章将重点介绍常用的前三种图形的实现。

可以从如下的网址得到许多有关于JFreeChart的信息：/jfreechart/
本书使用的JFreeChart版本是1.0.1，可从如下的网址下载得到：
/jfreechart/jfreechart-1.0.1.zip? download要在JSP 中用JFreeChart开发Web图表，需要将JFreeChart的zip压缩包解压，在解压后的压缩包的lib子目录中，将gnujaxp.jar, jcommon-1.0.0.jar, jfreechart-1.0.1.jar三个jar包拷贝到Web应用的WEB-INF/lib目录下，即可在JSP中使用JFreeChart了。

一、主要相关类介绍
JFreeChart组件包中的类相当之多，需要对图形越多的个性化设置或要开发越复杂的图形，就需要了解这些组件包中更多的类及其API。

JFreeChart中常用有如下一些包：
? org.jfree.chart：这个包包含了JFreeChart最为重要也是最为常用的几个类和接口，。

? org.jfree.chart.data：数据集相关的接口和类。

? org.jfree.chart.plot：绘图相关的类和接口。

? org.jfree.chart.data.general：常用的数据集相关的接口和类。

还有许多其他的包，就不再一一介绍，有兴趣的读者可进一步参考JFreeChart的开发参考手册。

下面介绍开发中最为常用的几个类（或接口）。

（1）JFreeChart类
即org.jfree.chart.JFreeChart，这个类用于协调整个画图的处理过程。

生成这个类通常使用ChartFactory类。

JFreeChart主要的方法有以下几种。

? draw()
方法原型如下：
public void draw(Graphics2D g2, Rectangle2D area)
此方法用于在图形设备上的特定区域画图。

参数g2代码一个图形，参数area表示包容这个图形的矩形容器。

Java中提供了几个图形设备：屏幕、打印机和图形缓冲区。

JFreeChart绘图是由不同的Java.awt.Graphics2D包中的抽象类实现的，只有利用它们，JFreeChart才能向不同的图形设备输出图形。

（2）ChartFactory类
这个类是一个工厂类，即org.jfree.chart.ChartFactory，它提供了一些比较方便的创建图形对象的方法。

此类常用的方法有以下几种。

? createPieChart()
此方法用于创建一个标准的饼图。

方法原型如下：
public static JFreeChart createPieChart(String title, PieDataset dataset, boolean legend, boolean tooltips, boolean urls)
其中，参数title为要创建的饼图的标题；参数dataset为创建饼图所使用的特定的数据集（可以为空）；参数legend表示是否是一个图例；参数tooltips用于配置图形是否生成提示信息，参数urls配置图形是否生成URL。

? createPieChart3D()
此方法用于创建一个标准的立体饼图。

方法原型如下：
public static JFreeChart createPieChart3D(String title, PieDataset dataset, boolean legend, boolean tooltips, boolean urls)
方法参数的含义同createPieChart()方法。

? createMultiplePieChart()
此方法用于创建一个饼图，以多张饼的形式显示。

方法原型如下：
public static JFreeChart createMultiplePieChart(String title, CategoryDataset dataset, TableOrder order, boolean legend, boolean tooltips, boolean urls)
其中，参数dataset为特定的用于创建饼图的分类数据集；参数order为数据被提取的先后顺序，是行优先可以使用常量TableOrder.BY_ROW；是列优先，则可设为TableOrder.BY _COLUMN；其他
参数的含义同createPieChart()方法。

? createMultiplePieChart3D ()
此方法用于创建一个立体的饼图，图形以多张饼的形式显示。

方法原型如下：
public static JFreeChart createMultiplePieChart3D(String title, CategoryDataset dataset, TableOrder order, boolean legend, boolean tooltips, boolean urls)
? createMultiplePieChart()
图形以多张饼的形式显示。

方法原型如下：
public static JFreeChart createMultiplePieChart(String title, CategoryDataset dataset, TableOrder order, boolean legend,boolean tooltips, boolean urls)
? createBarChart()
方法原型如下：
public static JFreeChart createBarChart(String title,String categoryAxisLabel, String valueAxisLabel, CategoryDataset dataset,PlotOrientation orientation, boolean legend, boolean tooltips, boolean urls)
此方法用于根据dataset数据集生成条形图；参数categoryAxisLabel指定横向轴（分类轴）的提示字符串；参数valueAxisLabel指出竖向轴（值轴）的提示字符串，其他参数的含义同createPieChart()
方法；参数orientation指出条形图是横向的还是竖向的，如果为竖向的其值可设为PlotOrientation.VERTICAL。

? createBarChart3D
创建一个立体的条形图。

方法原型如下：
public static JFreeChart createBarChart3D(String title,String categoryAxisLabel, String valueAxisLabel, CategoryDataset dataset,PlotOrientation orientation, boolean legend, boolean tooltips,boolean urls)
? createLineChart()
方法原型如下：
public static JFreeChart createLineChart(String title,String categoryAxisLabel, String valueAxisLabel, CategoryDataset dataset,PlotOrientation orientation, boolean legend, boolean tooltips, boolean urls)
方法根据dataset数据集生成线图，其他参数的含义同createBarChart()方法。

（3）ChartUtilities类
即org.jfree.chart.ChartUtilities，通过ChartUtilities类可从chart对象生成PNG格式或JPEG 格式的图片，也可生成带有单击范围的HTML图片（HTML image maps），这些生成图片的方法都是静态的（static）。

? writeChartAsPNG()
JFreeChart通过一个开源的PNG格式图片的解码器来生成PNG图片。

ChartUtilities类提供了一些方便使用的方法来直接通过输出流（OutputStream）生成图片。

方法原型如下：
public static void writeChartAsPNG(OutputStream out, JFreeChart chart, int width, int height) throws IOException
其中，参数width为图形的宽度，参数heigth为图形的高度。

如果需要保存生成图片的相关参数信息（可用这此信息来生成HTML图片），可使用以下方法把图片的相关参数信息在创建图片时保存到一个ChartRenderingInfo对象中：
public static void writeChartAsPNG(OutputStream out, JFreeChart chart,int width, int height, ChartRenderingInfo info)
? saveChartAsPN()
也可以把生成的PNG图片写入到一个文件中，方法原型如下：
public static void saveChartAsPNG(File file, JFreeChart chart, int width, int height)
此方法的功能是将生成的PNG图片保存到参数file所指向的文件中。

也可使用如下的方法在生成图片时保存图片的相关参数信息：
public staticvoidsaveChartAsPNG(Filefile,JFreeChartchart,intwidth,int height, ChartRenderingInfo info)
? writeChartAsJPEG()
此方法用于生成JPEG格式的图片，方法原型有如下的两种：
public static void writeChartAsJPEG(OutputStream out, JFreeChart chart,int width, int height) throws IOException和
public static void writeChartAsJPEG(OutputStream out, JFreeChart chart, int width, int height, ChartRenderingInfo info)
参数的含义同writeChartAsPNG()方法。

? saveChartAsJPEG()
此方法用于将生成的JPEG图片保存到文件中。

方法原型有如下的两种：
public static void saveChartAsJPEG(File file, JFreeChart chart, int width, int height) 和
public static void saveChartAsJPEG(File file, JFreeChart chart, int width,int height, ChartRenderingInfo info)
? writeImageMap()
这个方法用于生成对于HTML图片的单击范围描述，其实质是生成一段HTML代码，但调用这个方法前需要为生成的图形保存到ChartRenderingInfo对象中。

方法原型如下：
public static void writeImageMap(PrintWriter writer, String name,String hrefPrefix, ChartRenderingInfo info)
（4）PlotOrientation类
即org.jfree.chart.plot.PlotOrientation，此类用于表示图形的显示方向，这个类主要有两个属性，分别用于表示图形显示的两个方向：横向和纵向。

? PlotOrientation.HORIZONTAL：图形横向显示。

? PlotOrientation.VERTICAL ：图形纵向显示。

（5）DefaultCategoryDataset接口
即org.jfree.data.category.DefaultCategoryDataset，这是一个默认情况下使用的分类数据集接口。

它的构造函数如下：
public DefaultCategoryDataset()
这个函数将生成一个空的数据集。

也可以使用DatasetUtilities类的静态方法以数组作为参数来生成一个新的数据集，并用这个数组作为数据集中的数据。

? addValue()
此方法用于向数据集中加入一个值。

方法原型如下：
public addValue(Number value, Comparable rowKey, Comparable columnKey)
向数据集中增加值时，如果已经存在则会覆盖。

? setValue()
方法原型如下：
public setValue(Number value, Comparable rowKey, Comparable columnKey)
此方法的功能同addValue()方法。

（6）DefaultPieDataset接口
即org.jfree.data.general.DefaultPieDataset，这是一个默认情况下使用的饼图数据集接口。

要新建一个饼图数据集，可使用这个接口的构造函数：
public DefaultPieDataset()
这个构造函数创建一个饼图数据集，并将数据集初始化为空。

? getValue()
此方法得到数据集中指定的键对应的值，方法原型如下：
public Number getValue(Comparable key)
? setValue()
此方法设置数据集中指定的键对应的值，方法原型如下：
public void setValue(Comparable key, Number value)
JFreeChart中还有许多的包和类，如果要开发出丰富多彩的图形，作一些个性化的设置，请参考JFreeChart的API手册。

二、饼图
【实例125】用JFreeChart绘制饼图
本例将实现在JSP页面中输出一个用户年龄阶段分布统计饼图。

本章的所有实例都建立有Web应用webchart中，请事先将JFreeChart的jar包拷贝到WEB-INF/lib 目录中。

并在Tomcat 5.5的安装目录的conf子目录中作出虚拟目录配置，本章把此Web应用配置于虚拟目录webChart中。

pieChart.jsp
<%@ page contentType="text/html;charset=GB2312" %>
<%@ page import="org.jfree.chart.JFreeChart,org.jfree.chart.ChartUtilities,
org.jfree.chart.ChartFactory,org.jfree.data.general.DefaultPieDataset"%> <html>
<body>
<%
String dataName[]=new String[]{"0-30岁","30-50岁","50-70岁","70岁以上"};//显示数据系列
int dataValueCount[]={4,5,4,6};//数据系列对应的值
//------创建数据集,并设置值------
DefaultPieDataset pieDataset = new DefaultPieDataset();
for(int i=0;i<dataName.length;i )
pieDataset.setValue(dataName[i],dataValueCount[i]);
String titleString="用户年龄阶段分布统计图";//图的标题
JFreeChart chart = ChartFactory.createPieChart(titleString,pieDataset,true,true, false);
ChartUtilities.writeChartAsJPEG(response.getOutputStream(),chart,500,300);
%>
</body>
</html>
程序的运行结果如图17-1所示。

页面中只用了简单的几句Java程序就实现了饼图的输出。

程序的基本流程是先设置饼图相关的数据集中的数据，再创建JFreeChart对象，最后用ChartUtilities来输出图形。

对于上面的程序，只须把语句：
JFreeChart chart = ChartFactory.createPieChart(titleString,pieDataset,true,true, false);
修改为：
JFreeChart chart = ChartFactory.createPieChart3D(titleString,pieDataset,true, true,false);
即可实现立体图形的输出。

如图17-2所示。