JFreeChart的应用开发与改进

第28卷　第4期2008年12月西安科技大学学报JOURNAL OF XI′AN UN I V ERSI TY OF S C I E NCE AND TECHNOLOGYVol.28　No14Dec12008 文章编号:1672-9315(2008)04-0789-04JFreeChart的应用开发与改进3朱贺新,穆　荣,卢建军(西安科技大学通信与信息工程学院,陕西西安710054)摘　要:WWW技术的发展使得基于因特网的应用程序更加复杂,并且不再局限于静态内容。

为了能在W eb浏览器上实现动态统计图表,以图片的方式来显示用户界面的数据,介绍了Java平台下实现专业质量图表的开源项目JFreeChart,研究了JFreeChart的配置和安装,并阐述了其核心类、接口函数以及图表显示原理。

根据JFreeChart应用开发,提出的基于HT ML的MAP数据流程可实现具有可交互功能的图像。

最后,指出了JFreeChart存在的不足以及改进的方法。

关键词:JFreeChart;Java;饼图中图分类号:TP31 文献标识码:A0　引　言JFreeChart是Java平台上的一个开放的图表绘制类库,它主要使用图表处理的Java类库来绘制各种各样的图表。

使用JFreeChart可以极大地增强Java应用程序的高级制图功能。

它完全使用Java语言编写,是为App licati ons,App lets,Servlets以及J s p等使用所设计。

JFreeChart可生成饼图(Pie Charts)、柱状图(Bar Charts)、散点图(Scatter Pl ots)、时序图(Ti m e Series)、甘特图(Gantt Charts)等等多种图表,并且可以产生P NG和JPEG格式的输出,还可以与P DF和EXCE L关联[1]。

WWW的发展使得基于因特网的应用程序不再局限于静态或者简单的动态内容提供。

互联网技术的飞速发展使得基于W eb的应用越来越普遍,同时也更加复杂。

基于W eb的动态统计图表就是一个典型的实例[2]。

创建一个能在W eb浏览器上看到图表的方法一般有2种:第1种就是使用App let利用Java 本身对图形的支持来显示一个图表;第2种就是直接在W eb服务器端生成好图表图片文件后发送给浏览器。

第1种方式显然对于客户端要求太高,在主流浏览器放弃对Java的支持后,这种方式只适合一些局域网的应用,而对于因特网的环境就显得不太适合[3]。

因此,开源的基于Java的报表开发组件JFreeChart 引擎用来产生基于W eb的图表。

1　JfreeChart配置与安装JFreeChart是开放源代码站点上的一个Java项目,是目前最好的Java图形解决方案,基本能够解决目前图形方面的需求。

从JFree官方网站上下载Jfreechart1.0.1.zi p文件后解压。

其中s ource是JFreeChart的源码,jfreechart-1.0.1-demo.jar是例程。

将jfreechart-1.0.1/lib中的3个文件gnujaxp.jar,jcommon-1.0.0.jar,jfreechart-1.0.1.jar进行App licati on开发,并拷贝到%JAVA HOME%/L I B中。

同时,将其加入环境变量CLASSP AT H中。

JFreeChart配置成功后,就可以进行App lica2 ti on开发。

图形可以导出成P NG和JPEG格式。

在项目中为了创建W eb图表应用,web.x m l文件必须配置D is p layChart。

JFreeChart的机制是把图表保存为图片,然后在W eb页上链接图片(当然也可以通过App let在W eb 3收稿日期:2007-06-06 责任编辑:郭西山作者简介:朱贺新(1983-),女,河南南阳人,在读硕士研究生,主要从事宽带通信网和电子商务的研究.上显示图表)。

一般的创建图表过程为:首先,从数据库里读取数据;然后,将数据保存到图表对应的数据集对象中[4];接着,创建坐标轴对象;建Renderer 对象;创建Pl ot 对象;最后,创建JfreeChart 对象,生成图片文件(或者二进制流)。

2　JFreeChart 应用开发JFreeChart 是基于Java 平台的免费图表库。

它运行在Java2(JDK 1.2.2或更高版本)平台上,并且使用Java 2D AP I 进行制图。

最新的版本是可以从htt p://www .jfree .org/jfreechart/下载到。

2.1　JFreeChart 核心类1)org .jfree .chart .JFreeChart:图表对象,任何类型图表的最终表现形式都是通过对该对象进行一些属性的定制。

JFreeChart 引擎本身提供了一个工厂类(ChartFact ory,由它来产生JFreeChart 对象),用于创建不同类型的图表对象。

2)org .jfree .data .category .XXXDataSet:数据集对象,用于提供显示图表所用的数据。

根据不同类型的图表对应着很多类型的数据集对象类。

常用的数据集对象有柱状图数据集对象(Default Category Data 2set )、饼图数据集对象(DefauldPie Dataset )和曲线图数据集对象(DefaultTableXY Dataset )。

3)org .jfree .chart .p l ot .XXXPl ot:图表区域对象,基本上这个对象决定着什么样式的图表,创建该对象的时候需要Axis,Renderer 以及数据集对象的支持。

常用的Pl ot 对象有柱状图(CategoryPl ot )、饼图(PiePl ot )和曲线图(XYPl ot )。

4)org .jfree .chart .axis .XXXAxis:用于处理图表的纵轴和横轴。

常用的有数据轴(Number Axis )和日期轴(Date Axis )。

5)org .jfree .chart .render .XXXRender:负责如何显示一个图表对象。

常用的Renderer 有柱状图显示器(Default CategoryIte mRenderer )和曲线图显示器(StandardXYIte mRenderer )。

6)org .jfree .chart .urls .XXXURLGenerat or:用于生成W eb 图表中每个项目的鼠标点击链接。

2.2　主要接口1)所有数据源类都要实现的接口:org .jfree .data .general .Dataset .2)产生JFreeChart 对象:org .jfree .chart .ChartFact ory .3)对图形外部部分(例如坐标轴)进行调整:org .jfree .chart .p l ot .Pl ot,通过JFreeChart 对象获得它。

4)对图形内部部分(例如折线的类型)调整:org .jfree .chart .renderer .Abstract Renderer,通过JFreeChart 对象获得它。

同样,针对不同类型的报表图,它有着不同的子类实现。

3　JFreeChart 应用开发举例很多情况下,不仅仅要求可以在浏览器上显示一个图表,更需要客户可以直接在图表上做一下交互的操作,例如获取信息提示,点击图表某个部分进行更详细信息的展示等等。

为此就要求该图形具有交互操作的功能[5]。

在HT ML 中为了让一个图像具有可交互的功能必须给该图像定义一个Map 对象。

图1　JFreeChartMAP 数据流程图Fig .1　MAP data fl ow of JFreeChart 如图1所示,Chart U tilities 类是整个流程的核心,它周围的对象都是一些例如数据对象或者是文件等。

这个流程简单描述如下:首先创建一个Char 2t RenderingI nf o 对象并在调用Chart U tilities 的write 2Chart A s JPEG 时作为最后一个参数传递进去。

调用该方法结束后将产生一个图像文件以及一个填充好MAP 数据的Chart RenderingI nfo 对象,有了这个对象还没有办法获取具体的MAP 数据,还必须借助于Chart U tilities 的write I m age Map 方法来将Chart Ren 2deringI nf o 对象读取出来[6]。

以一个简单的饼图流程097 西安科技大学学报 2008年 第4期朱贺新等:JFreeChart 的应用开发与改进(图2)为例,说明JFreeChart 生成图表的应用过程。

4　结　论JFreeChart 完全实现了一个抽象的图形对象的具体化,它是目前是比较好的Java 图形解决方案,基本能够解决目前在图形方面的需求[7]。

图2　JFreeChar 饼状图程序流程Fig .2　Pr ogra m fl ow of JFreeChart PieChart JFreeChart 默认字体对中文的支持不完善,使用中文的时候字体不清晰,特别是中文Label 显示比较模糊。

JFreeChart 向下兼容性不好,无简体中文Localizati on Bundle .p r operties 文件,项目本身的类结构的设计并不是很好[8]。

首先,在创建图表的时候用到了大量的工厂方法,这样做虽然可以简化创建图表对象的代码,但是对项目本身或者开发人员来讲自行扩展一种新的图表都仍然是一件很麻烦的事情[9];其次,除图表对象本身外其余的类过于复杂,使用者必须去了解每个类型的图表对象应该对应哪些Axis,Pl ot,Renderer 类,并且必须非常熟悉这些类在构造函数中每个参数的具体含义。

这些问题都大大困扰很多初学者。

不过,这些问题都可以通过Hacking JFreeChart 解决[10]。

不过,虽然存在很多问题,但是JFreeChart 本身仍不失为一个非常优秀的图表引擎,况且项目本身也在逐渐的发展中。

参考文献 References [1]　李村合,张培颖.基于J2EE 的Java 绘图方法研究与实现[J ].微计算机应用,2005,26(4):449-451.L I Cun 2he,ZHANG Pei 2ying .Study and i m p le mentati on of p l otting method using Java based on J2EE [J ].M icr ocomputer Ap 2p licati ons,2005,26(4):449-451.[2]　李　茜,毕　茹,李光明.W eb 与数据库交互的关键技术与实现[J ].西安科技大学学报,2003,23(3):302-304.L IQ ian,B I Ru,L I Guang 2m ing .The key technol ogy and realizati on of interactive bet w een W eb and database [J ].Journal of Xi ′an University of Science and Technol ogy,2003,23(3):302-304.[3]　李伯宇,赵丽丽.在JSP 中实现动态图表方法研究[J ].计算机应用,2003,23(6):213.L IBo 2yu,ZHAO L i 2li .The research of dyna m ic chart ′s realizati on in JSP[J ].Computer App licati ons,2003,23(6):213.[4]　王晓路,卢建军,马　莉.基于JAVA 的连接池优化W eb 数据库连接[J ].西安科技大学学报,2005,25(2):228-231.WANG Xiao 2lu,LU J ian 2jun,MA L i .Connecti on pool op ti m izati on of web database connecti on based on JAVA [J ].Journal of Xi ′an University of Science and Technol ogy,2005,25(2):228-231.[5]　V ivek Chop ra,Jon Eaves,Rupert Jones .JSP 高级程序设计[M ].朱涛江,张文静,译.北京:人民邮电出版社,2006.V ivek Chop ra,Jon Eaves,Rupert Jones .Advanced p r ogra m design of JSP [M ].ZHU Tao 2jiang,ZHANG W en 2jing,inter p re 2ted .Beijing:Posts &Telecom Press,2006.[6]　顾晓刚,谢义军,林　锐.高质量Java 程序设计[M ].北京:电子工业出版社,2003.G U Xiao 2gang,X I E Yi 2Jun,L I N Rui .H igh quality p r ogra m design of Java [M ].Beijing:Publishing House of Electr onics I n 2dustry,2003.[7]　HarveyMDeitel,Paul JDeitel .Java 程序设计教程[M ].袁兆山,刘宗田,苗沛荣,译.北京:机械工业出版社,2004.HarveyMDeitel,Paul JDeitel .Pr ogra m design tut orial of Java [M ].Y UAN Zhao 2shan,L I U Zong 2tian,M I A O Pei 2r ong,inter 2p reted .Beijing:China M achine Press,2004.[8]　耿祥义,张跃平.Java 实用教程[M ].北京:清华大学出版社,2002.GE NG Xiang 2yi,ZHANG Yue 2p ing .Practical tut orial of Java[M ].Beijing:Tsinghua University Press,2002.[9]　Bergsten H.JSP 设计[M ].何健辉,许俊娟,译.北京:中国电力出版社,2002.Bergsten H.The design of JSP [M ].HE J ian 2hui,XU Jun 2juan,inter p reted .Beijing:China Electric Power Press,2002.[10]向学哲.JSP 程序设计教程[M ].北京:人民邮电出版社,2006.X I A NG Xue 2zhe .Pr ogra m design tut orial of JSP[M ].Beijing:Posts &Telecom Press,2006.197 297 西安科技大学学报 2008年 Appli cati on develop ment and i m prove ment of JFreeChartZHU He2xin,MU Rong,LU J ian2jun(College of Co mm unication and Infor m ation Engineering,X i′an U niversity of Science and Technology,X i′an710054,China) Abstract:W ith the devel opment of WWW technol ogy,the app licati on based on I nternet becomes more and more co mp licated,and is no more li m ited t o static data.T o realize dyna m ic statistic chart on W eb2 br owser,dis p lay user interface data by p icture,the open s ource p r ogra m of JFreeChart t o realize p r ofes2 si onal quality charts in Java is intr oduced,and it’s configurati on and installati on is researched,then it’s core classes,interface functi on and the dis p lay theory of JFreeChart is described.According t o the ap2 p licati on and devel opment of JFreeChart,the MAP data fl ow t o get interactive p icture based on HT ML is p r oposed.Finally the existing li m itati ons and the way t o i m p r ove is analyzed.Key words:JFreeChart;Java;PieChart　B i ography:Z HU He2xin,Candidate forM.D.,Xi′an710054,P.R.China,Tel:0086-150********,E2mail:zhuhexin@(上接第748页)Control of ar m2dr i ven i n verted pendulu m syste mby usi n g opti m u m controlli n g methodHE L ian2yun(School of M echanical and Electrical Engineering,D ezhou U niversity,D ezhou253015,China) Abstract:The ar m2driven inverted pendulu m is a ty p ical nonlinear and unstable syste m.The analytic model of the ar m2driven inverted pendulu m is derived in this paper.The double types op ti m u m con2 tr oller of the inverted pendulu m is researched and si m ulati on results are got byMAT LAB by using op ti2 mu m contr oller.The si m ulati on experi m ents de monstrate the contr ol p r ogra mme is feasible.Key words:ar m2driven inverted pendulu m;op ti m um contr oller;MAT LAB si m ulati on　B i ography:HE L ian2yun,A ss ociate Pr ofess or,Dezhou253015,P.R.China,Tel:0086-131********,E2mail:helianyun@(上接第752页)is expensive.This paper has analyzed its sche me and p rinci p le,designed its contr ol method and mech2 anis m of status change.Module of operati on and dis patch strategy are given t o decrease difficulty of de2 vel opment and ensure its devel opment quality.Finally,p r ovided graph of out put voltage,which is very cl ose t o standard sine,therefore it can meet use needKey words:m iddle voltage VVF;multi2voltage2level;standard sine;s oft w are module。