JFreeChart 可用于生成各式各样的统计图表，只要开发人员提供符合 JFreeChart 所需格式的数据，JFreeChart 即可自动生成相应的统计图表，这些统计图表既可以直接输出成图片文件，也可被导出成 PDF 文档。
为了使用 JFreeChart 来生成统计图表，必须下载和安装 JFreeChart 项目。下载和安装 JfreeChart 的步骤比较简单：登录 http://www.jfree.org/jfreechart/download.html 即可下载 JFreeChart 的最新版，然后将 JFreeChart 所需的核心 JAR 包、第三方 JAR（位于 lib 路径下）复制到应用的
CLASSPATH 路径下即可；如果是 Web 应用则需要使用 JFreeChart 图表，将这些 JAR 文件复制到 Web 应用的 WEB-INF/lib 路径下。如果编译和运行中需要使用 JFreeChart 项目，则还应将 lib 路径下的 jfreechart-1.0.13.jar 文件添加到系统的 CLASSPATH 环境变量里；如果使用 Ant，或其他 IDE 工具，则无需添加环境变量。
JFreeChart 是一个非常优秀的图表工具，而且简单、易用，我们只需提供满足 JFreeChart 要求的数据，即可使用 ChartFactory 创建一个 JFreeChart 图表，该图表既可以输出成图片文件，也可以导出成各种格式的文档。
现在将以生成一张饼图为例，示范如何使用 JFreeChart 生成统计图。下面是生成饼状图的 Java 代码：
public class PieChartDemo
{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
// 生成普通饼图
JFreeChart chart = ChartFactory.createPieChart(
"图书销量统计图", // 图表标题
getDataSet(), // 数据
true, // 是否显示图例
false, // 是否显示工具提示
false // 是否生成 URL
);
// 重新设置图表标题，改变字体
chart.setTitle(new TextTitle("图书销量统计图"
, new Font("黑体", Font.ITALIC , 22)));
// 取得统计图表的第一个图例
LegendTitle legend = chart.getLegend(0);
// 修改图例的字体
legend.setItemFont(new Font("宋体", Font.BOLD, 14));
// 获得饼图的 Plot 对象
PiePlot plot = (PiePlot)chart.getPlot();
// 设置饼图各部分的标签字体
plot.setLabelFont(new Font("隶书", Font.BOLD, 18));
// 设定背景透明度（0-1.0 之间）
plot.setBackgroundAlpha(0.9f);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("book.jpg");
ChartUtilities.writeChartAsJPEG(
fos, // 输出到哪个输出流
1, //JPEG 图片的质量，0~1 之间
chart, // 统计图表对象
800, // 宽
600,// 宽
null //ChartRenderingInfo 信息
);
fos.close();
}
private static DefaultPieDataset getDataSet()
{
// 提供生成饼图的数据
DefaultPieDataset dataset = new DefaultPieDataset();
dataset.setValue("疯狂 Java 讲义",47000);
dataset.setValue("轻量级 Java EE 企业实战",38000);
dataset.setValue("疯狂 Ajax 讲义",31000);
dataset.setValue("Struts 2 权威指南",29000);
dataset.setValue("疯狂 XML 讲义",25000);
return dataset;
}
}
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上面代码先提供一个方法，该方法返回 Dataset 对象，这个 Dataset 就是创建统计图表的底层数据，然后调用 ChartFactory 的 createPieChart 方法来生成一个 JFreeChart 对象，这个对象就是统计图表，该图表可以直接输出到图片文件中，也可导出成各种格式的文件。
上面示例是导出了一个 JPG 格式的图片文件，编译、运行上面程序，将生成一个 book.jpg 文件，使用 ACDSee 浏览该图片，将看到如图 1 所示的饼图。
从图 1 中可以看出，JFreeChart 统计图可以分成 3 个部分：
- 图表标题部分。
- 实际统计图部分。
- 图表图例部分。
结合上面代码部分可以看出，修改统计图表的标题部分（包括修改图表标题内容、字体大小等）都是通过 JFreeChart 对象的 setTitle 方法实现的，修改统计图表的图例则通过 LegendTitle 对象来完成。一个统计图可以包含多个图例，当调用 JFreeChart 对象的 getLegend（int index）方法时，就可以取得该图表的指定索引的图例对象，一旦取得了指定图例，就可以修改图例的文本内容、字体大小等。
在上面程序中，我们调用了 ChartFactory 的 createPieChart 方法，该方法用于创建一个平面的饼图；如果将该方法修改为 createPieChart3D，则用于创建一个 3D 饼图，创建 3D 饼图时，我们将前景色修改为 0.5 的透明度，将看到生成如图 2 所示的 3D 饼图。
通过上面的开发过程，我们不难发现通过 JFreeChart 开发统计图表是非常简单的，按如下步骤即可非常方便地开发出各种统计图表。
（1）提供一个 Dateset 实例，该实例里包含了创建统计图表的数据。
JFreeChart 使用 DataSet 来封装统计数据，程序首先应将需要显示的统计数据转换为 DataSet。不同的统计图表所使用的 Dataset 实例不一样，例如，饼图使用 PieDataset 实例作为饼图数据；而柱状图则采用 CategoryDataset 作为柱状图数据。
（2）使用 ChartFactory 的多个工厂方法 createXxxChart 来创建统计图表，统计图表就是一个 JFreeChart 对象。
（3）得到了 JFreeChart 对象后，可以调用 setTitle 来修改统计图表的标题；或者调用 getLegend 方法来获得指定索引的图表图例，取得图例对象后即可修改图表的图例。
（4）通过 JFreeChart 对象的 getPlot 方法，即可获得图表的 Plot 对象，该对象对应于统计图表的实际图表部分，可以调用 Plot 对象的方法来修改图表中的各种显示内容。
按上面的 4 个步骤进行，即可快速开发出各种简单的 JFreeChart 图表。
在上面步骤中，共涉及到 JFreeChart 的如下核心 API：
- XxxDataset：这是一个数据集对象，封装系统中需要显示的统计数据，用于提供显示图表所用的数据。对于不同类型的统计图表，也需要使用不同的 Dataset 对象。
- ChartFactory：该对象是一个图表工厂类，通过调用该工厂类的不同方法，即可生成不同的统计图表。
- JFreeChart：代表内存中的统计图表对象，JFreeChart 由如下 3 个部分组成：TextTitle（标题）、LegendTitle（图例标题）和 XxxPlot（实际统计图）。这个统计图表既可输出成图片文件，也可转换成内存中图片，直接在 Java 程序中显示出来。
- ChartUtilities：该类包含了系列输出统计图表的工具方法，包括输出各种格式的（如 JPG 和 PNG 等）的图表，包括直接输出到文件和普通输出流等。除此之外，该类还包含了创建 HTML 热点的方法（具体参看后面内容）。
- XxxPlot：实际统计图表对象，这个对象决定了实际图表的显示样式，创建该对象时需要 Axis、Renderer 及数据集对象的支持。
实际统计图表是根据 XxxPlot 对象生成的，为了生成 XxxPlot 对象，还需要额外的 Axis、Renderer 的支持；除此之外，如果希望在网页上生成带交互功能的热点图，还需要用到 XxxURLGenerator 和 XxxToolTipGenerator 等 API。即 JFreeChart 还包含如下常用的核心 API：
- XxxAxis：用于处理图表的两个轴：纵轴和横轴。
- XxxRenderer：负责如何显示一个图表对象。
- XxxURLGenerator：用于生成 Web 图表中每个项目的超级链接。
- XxxToolTipGenerator：用于生成图表的帮助提示，不同类型图表对应不同类型的工具提示类。
为了在 Struts 2 中使用 JFreeChart 统计图表，Struts 2 提供了 JFreeChart 插件支持。借助于 JFreeChart 插件的支持，Struts 2 可以非常方便地使用 JFreeChart 统计图表。
借助于 JFreeChart 插件的支持，Struts 2 允许我们只需在 Action 中返回一个 JFreeChart 实例，而无需处理导出 JFreeChart 实例，在页面显示统计图表等细节。只要我们为 Action 指定一个类型为 chart 的 Result，该 Result 将自动生成一个 JFreeChart 图表来显示 Action 的处理结果。
与 Struts 2 的其他插件类似，安装 JFreeChart 插件非常容易，只需将 Struts 2 的 JFreeChart 插件复制到 Web 应用的 WEB-INF/lib 路径下即可。
查看 struts2-jfreechart-plugin-2.1.6.jar 文件中的 struts-plugin.xml 文件时，发现该配置文件中代码如下：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?> <!-- 指定 Struts 2 配置文件的 DTD 信息 --> <!DOCTYPE struts PUBLIC "-//Apache Software Foundation//DTD Struts Configuration 2.0//EN" "http://struts.apache.org/dtds/struts-2.0.dtd"> <struts> <!-- 让 jfreechart-default 包是由 struts-default 包扩展而来 --> <package name="jfreechart-default" extends="struts-default"> <!-- 包里面的定义没有任何改变 --> ... </package> </struts> |
此处的 jfreechart-default 包已经继承了 struts-default，因此让我们配置 Action 所在包继承 jfreechart-default 即可。
除了要将上面的 struts2-jfreechart-plugin-2.1.6.jar 文件复制到 Web 应用的 WEB-INF/lib 路径下之外，当然还需要将 JFreeChart 的二进制类库文件复制到 Web 应用的 WEB-INF/lib 路径下。经过上面步骤，即完成了 Struts 2 和 JFreeChart 的整合。
将 JFreeChart 与 Struts 2 整合后，可以对 JFreeChart 统计图表的开发有一定的简化作用。下面就以一个简单的饼状图为例，介绍如何在 Struts 2 中使用 JFreeChart 统计图表。
创建 Action 类
如果仅仅使用 Struts 2 官方提供的 JFreeChart 插件，那么 Struts 2 的 JFreeChart 插件对开发 JFreeChart 并没有提供太多的简便，我们依然需要手动创建 JFreeChart 实例。如果需要的 Action 中的统计图表能被 Struts 2 处理，则要求该 JFreeChart 类型的属性名为 chart ——也就是要求该 Action
内必须有一个 getChart() 方法，该方法返回一个 JFreeChart 对象。
下面是该 Action 的实现类代码：
public class ChartAction extends ActionSupport
{
private JFreeChart chart;
// 必须提供 getChart() 方法，且由该方法返回 JFreeChart 对象
public JFreeChart getChart()
{
chart = ChartFactory.createPieChart3D(
"图书销量统计图", // 图表标题
getDataSet(), // 数据
true, // 是否显示图例
false, // 是否显示工具提示
false // 是否生成 URL
);
// 重新设置图表标题，改变字体
chart.setTitle(new TextTitle("图书销量统计图"
, new Font("黑体", Font.ITALIC , 22)));
// 取得统计图表的第一个图例
LegendTitle legend = chart.getLegend(0);
// 修改图例的字体
legend.setItemFont(new Font("宋体", Font.BOLD, 14));
// 获得饼图的 Plot 对象
PiePlot plot = (PiePlot)chart.getPlot();
// 设置饼图各部分的标签字体
plot.setLabelFont(new Font("隶书", Font.BOLD, 18));
// 设定背景透明度（0-1.0 之间）
plot.setBackgroundAlpha(0.9f);
// 设定前景透明度（0-1.0 之间）
plot.setForegroundAlpha(0.50f);
return chart;
}
// 获取生成统计图的 Dataset
private DefaultPieDataset getDataSet()
{
DefaultPieDataset dataset = new DefaultPieDataset();
dataset.setValue("疯狂 Java 讲义",47000);
dataset.setValue("轻量级 Java EE 企业实战",38000);
dataset.setValue("疯狂 Ajax 讲义",31000);
dataset.setValue("Struts 2 权威指南",29000);
dataset.setValue("疯狂 XML 讲义",25000);
return dataset;
}
}
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上面 Action 类继承了 ActionSupport 类，因此无需提供 execute 方法——这是因为 ActionSupport 类已经提供了一个 execute() 方法，该方法返回一个 success 字符串作为逻辑视图，该 Action 直接使用 ActionSupport 的 execute 方法作为系统的处理逻辑。
从上面代码中不难发现，上面的 Action 有如下两个非常不灵活的地方：
- 需要手动创建 JFreeChart 实例，与创建普通 JFreeChart 图表没有太大的区别。
- Action 的统计图表属性名必须是 chart（必须提供 getChart() 方法，且该方法返回 JFreeChart 对象），这种硬编码方式提供的属性大大降低了 Action 的灵活性。
配置 Action
配置 JFreeChart 的 Action 非常简单，只需要为该 Action 指定一个类型为 chart 的 Result，该 Result 将使用 JFreeChart 统计图表来作为视图组件。配置类型为 chart 的 Result 时，可以指定两个参数：width 和 height，这两个参数分别指定统计图的宽和高。
因为前面已经定义了名为 jfreechart-default 的包，该包扩展了 Struts 2 系统的 struts-default 包，在 struts-default 包里增加了一个名为 chart 的 Result 类型。因此我们应该让 Struts 2 应用中自定义包继承 jfreechart-default 包即可。
下面是本示例应用的 struts-config.xml 文件：
<?xml version="1.0" encoding="GBK"?> <!-- 指定 Struts 2 配置文件的 DTD 信息 --> <!DOCTYPE struts PUBLIC "-//Apache Software Foundation//DTD Struts Configuration 2.1//EN" "http://struts.apache.org/dtds/struts-2.1.dtd"> <struts> <!-- 配置 Struts 2 应用中的常量 --> <constant name="struts.custom.i18n.resources" value="messageResource"/> <constant name="struts.i18n.encoding" value="GBK"/> <!-- 配置本应用中的包，继承 jfreechart-default 包 --> <package name="lee" extends="jfreechart-default"> <!-- 定义一个名为 bookChart 的 Action --> <action name="bookChart" class="lee.ChartAction"> <result type="chart"> <!-- 定义 JFreeChart 报表的大小 --> <param name="width">800</param> <param name="height">600</param> </result> </action> </package> </struts> |
上面配置文件配置了一个名为 bookChart 的 Action，该 Action 将产生一个类型为 chart 的 Result。在浏览器中直接向 bookChart.action 发送请求，将看到如图 3 所示的统计图。
图 3. 整合 Struts 2 和 JFreeChart 生成统计图
从上面的程序中不难看出，Struts 2 的 JFreeChart 插件所完成的事情就是负责将 Action 里的 JFreeChart 实例提取出来，并输出到 HttpServletResponse 中。
分析 Struts 2 官方提供的 JFreeChart 插件不难发现，它的主要作用就是在页面中显示 Action 中的 JFreeChart 对象。因此 JFreeChart 插件所完成的工作非常有限，即使我们在 Struts 2 中整合了 JFreeChart 框架，我们依然需要自己手动创建 JFreeChart 实例，这是非常烦琐的事情。最理想的状况是我们只提供需要显示的数据，而
Struts 2 对 JFreeChart 进行封装，自动生成 JFreeChart 图表，并将其显示在 HTML 页面上。
下面我们将来介绍改进后的 JFreeChart 插件
前面提到 Struts 2 的 JFreeChart 插件存在一些不够方便的地方，主要是 Struts 2 的 Action 还必须手动创建 JFreeChart 对象，这就显得比较繁琐了。
对于常见的饼图、柱状图，我们可以对 JFreeChart 插件进行适当改进，由 JFreeChart 插件来根据 Dataset 创建 JFreeChart 对象，这样就可以让 Struts 2 Action 开发者更加简便。
JFreeChart 插件的关键就是实现了一个名为“chart”的 Result Type，为了简化 JFreeChart 插件，我们改进这个名为“chart”的 Result Type，下面是改进过的 Result Type 类：
package org.crazyit.struts2.dispatcher;
import org.apache.struts2.ServletActionContext;
import com.opensymphony.xwork2.ActionInvocation;
import com.opensymphony.xwork2.Result;
import org.jfree.chart.ChartUtilities;
import org.jfree.chart.JFreeChart;
import org.jfree.chart.ChartFactory;
import org.jfree.data.general.*;
import org.jfree.data.category.CategoryDataset;
import org.jfree.chart.plot.PlotOrientation;
import org.apache.struts2.dispatcher.ChartResult;
import java.io.OutputStream;
public class CrazyChartResult extends ChartResult
{
private boolean chartSet;
private Dataset dataset;
private String chartType;
private String title;
public CrazyChartResult()
{
super();
}
// 省略了各属性的 setter 和 getter 方法
...
public void execute(ActionInvocation invocation) throws Exception
{
// 获取 dataset
if (!chartSet)
{
System.out.println("!!!!!!!!!!!");
dataset = (Dataset) invocation.getStack()
.findValue("dataset", Dataset.class);
}
// 如果 JFreeChart 不存在，Dataset 也不存在，那将引发异常
if (super.getChart() == null
&& dataset == null)
throw new NullPointerException(
"No JFreeChart object found on the stack with name "
+ super.getValue() + "且创建统计图表的 Dataset 也不存在！");
if (super.getChart() == null
&& dataset != null)
{
if (chartType.equals("pieChart"))
{
// 创建统计图
super.setChart(ChartFactory.createPieChart(
title, // 图表标题
(PieDataset)dataset, // 数据
true, // 是否显示图例
false, // 是否显示工具提示
false // 是否生成 URL
));
}
else if (chartType.equals("barChart"))
{
super.setChart(ChartFactory.createBarChart(
title,
"横座标",
"纵坐标",
(CategoryDataset)dataset,
PlotOrientation.HORIZONTAL,
true, // 是否显示图例
false, // 是否显示工具提示
false // 是否生成 URL
));
}
else
{
throw new IllegalArgumentException(
"该插件暂不支持" + chartType + "类型的统计图 .");
}
}
// 保证统计图表的高、宽数据存在。
if (super.getHeight() == null)
throw new NullPointerException("No height parameter was given.");
if (super.getWidth() == null)
throw new NullPointerException("No width parameter was given.");
// 获取输出图片的二进制输出流
OutputStream os = ServletActionContext
.getResponse().getOutputStream();
try
{
// 输出统计图
if ("png".equalsIgnoreCase(super.getType()))
ChartUtilities.writeChartAsPNG(os, super.getChart()
, super.getWidth(), super.getHeight());
else if ("jpg".equalsIgnoreCase(super.getType())
|| "jpeg".equalsIgnoreCase(super.getType()))
ChartUtilities.writeChartAsJPEG(os, super.getChart()
, super.getWidth(), super.getHeight());
else
throw new IllegalArgumentException(super.getType()
+ " is not a supported render type (only JPG and PNG are).");
}
finally
{
if (os != null) os.flush();
}
}
}
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上面程序中粗体字代码就负责根据 Action 中 Dataset 来创建 JFreeChart 对象，从上面源代码中可以看出，这个 JFreeChart 插件只支持创建饼图和柱状图两种；如果开发者希望使用其他其他统计图，则依然需要手动创建 JFreeChart 对象。
提供了上面 CrazyChartResult 类之后，接下来为新的 Struts 2 插件提供 struts-plugin.xml 文件，这个文件的配置非常简单，只要将名为 chart 的 Result Type 改为使用 CrazyChartResult 类即可。下面是扩展后的 JFreeChart 插件中配置文件的代码：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<!DOCTYPE struts PUBLIC
"-//Apache Software Foundation//DTD Struts Configuration 2.0//EN"
"http://struts.apache.org/dtds/struts-2.0.dtd">
<struts>
<package name="jfreechart-default" extends="struts-default">
<result-types>
<result-type name="chart"
class="org.crazyit.struts2.dispatcher.CrazyChartResult">
<param name="height">150</param>
<param name="width">200</param>
</result-type>
</result-types>
</package>
</struts>
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从上面粗体字代码可以看出，此时的 JFreeChart 插件中名为“chart”的 Result Type 已经改为使用 CrazyChartResult 了，这就允许 Struts 2 中 Action 只要提供 Dataset 即可。
将这些资源打包成 JAR 文件，即可放在项目中正常使用了。扩展后的 JFreeChart 插件可下载本文的 struts2-crazytjfreechart-plugin-2.1.6.jar 附件。
提供了改进后的 JFreeChart 插件之后，接下来开发者开发的 Action 就会简单多了，下面的 Action 只有一个 getDataset() 方法，该方法返回创建 JFreeChart 的 Dataset 对象，不再需要手动创建 JFreeChart 对象——这个工作由扩展后的 JFreeChart 插件完成。
还是前面那个创建饼图的示例程序，但此时的 Action 就简单多了，下面是该 Action 类的代码：
public class ChartAction extends ActionSupport
{
// 获取生成统计图的 Dataset
public DefaultPieDataset getDataset()
{
DefaultPieDataset dataset = new DefaultPieDataset();
dataset.setValue("Java",47000);
dataset.setValue("Java EE",38000);
dataset.setValue("Ajax",31000);
dataset.setValue("Struts 2",29000);
dataset.setValue("XML",25000);
return dataset;
}
}
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上面的 Action 类已经简化多了，该 Action 只需提供一个 Dataset 即可，剩下的事情都交给 JFreeChart 插件来完成。
当然，开发者还应该告诉 JFreeChart 需要创建怎样的统计图、统计图的标题等必要信息，因此配置该 Action 时需要更多的参数，下面是该 Action 的配置代码：
<?xml version="1.0" encoding="GBK"?> <!-- 指定 Struts 2 配置文件的 DTD 信息 --> <!DOCTYPE struts PUBLIC "-//Apache Software Foundation//DTD Struts Configuration 2.1//EN" "http://struts.apache.org/dtds/struts-2.1.dtd"> <struts> <!-- 配置 Struts 2 应用中的常量 --> <constant name="struts.custom.i18n.resources" value="messageResource"/> <constant name="struts.i18n.encoding" value="GBK"/> <!-- 配置本应用中的包，继承 jfreechart-default 包 --> <package name="lee" extends="jfreechart-default"> <!-- 定义一个名为 bookChart 的 Action --> <action name="bookChart" class="lee.ChartAction"> <result type="chart"> <!-- 定义 JFreeChart 报表的大小 --> <param name="width">800</param> <param name="height">600</param> <!-- 指定统计图的标题 --> <param name="title">Test Title</param> <!-- 指定创建一个饼图 --> <param name="chartType">pieChart</param> </result> </action> </package> </struts> |
上面配置文件中粗体字代码指定了创建统计图的类型（饼图）、统计图的标题，提供了这些必要信息之后，JFreeChart 插件即可根据 Action 提供的 Dataset、配置文件中提供的统计图标题、统计图类型自动生成统计图。在浏览器中直接向 bookChart.action 发送请求，将看到如图 3 所示的统计图。
从图 4 可以看出，改进后的 JFreeChart 插件可以根据 Action 提供的 Dataset 来生成统计图，但需要指出的是：采用这种方式生成的统计图显然无法设置太多的自定义属性——这是因为 JFreeChart 插件负责根据 Dataset 来创建 JFreeChart，而 JFreeChart 插件显然没法根据具体项目进行定制。
由此可见，改进后的 JFreeChart 插件用起来更方便；如果开发者需要获得对 JFreeChart 全部的控制，则依然可以在 Action 中手动创建 JFreeChart，从而弥补灵活性不足的缺点。
JFreeChart 是一个非常优秀的统计图表工具，对于实际企业开发具有非常重要的作用。Struts 2 作为一个强大前端 MVC 框架，已经提供了对 JFreeChart 的封装，不过这种封装对于实际开发来说显得还不够简洁。本文主要从简洁、易用的角度对 Struts 2 的 JFreeChart 做了进一步改进，使得实际项目中可以更方便使用 JFreeChart 来生成统计图表。