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JFreeChart概述

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JFreeChart的图表模型及使用示例。

JFreeChart是Java世界的老牌图表组件，其强大无以言表。JFreeChart支持AWT、Swing等
GUI环境，也可以生成图片在Web环境中使用。后来又增加了对SWT环境的支持，从此不再需要SWT_AWT的桥接方式。

不同的图表组件可能对图表有不同的抽象。本文介绍JFreeChart中的图表模型。

对图表的分析

一个典型的图表如下所示：

典型的图表

通常，图表会包含以下组成部分：

  • 标题
  • 绘图区
  • 序列
  • 坐标轴
  • 坐标轴标题
  • 图例

JFreeChart的模型

针对一个分析模型，可能有不同的实现模型。JFreeChart中的图表模型如下：

JFreeChart中的图表模型

  • Chart

    整个图表的逻辑组件。Chart需要绘制在UI组件上，比如用于SWT的ChartComposite或用于Swing的ChartPanel等。

  • Title

    标题。一个Chart可以有一个标题和多个子标题。JFreeChart中，标题和子标题都集成自Title类：

    标题

    比如，主标题使用的就是TextTitle 类型。

  • Plot和ChartFactory

    图形的绘制结构。包含坐标轴、绘图区和数据序列。由于各种不同类型的图表的特性和所需要的要素不同，比如饼图没有坐标轴，快速散点图需要使用二维数组作为数据源等等。JFreeChart中实现了很多的Plot类型：

    Plot类型

    如果觉得手工创建各种类型的Plot过于繁琐，JFreeChart还提供了ChartFactory类，可以快速创建各种类型的图表（包括其Plot、坐标轴等元素）：

ChartFactory

  • Axis

    坐标轴。有的Plot类型不含有Axis，如饼图。有的Plot有多个Axis。比如，
    基于二维坐标的图(XYPlot)通常会有RangeAxis(范围轴，一般表现为y轴)和
    DomainAxis(区域轴，一般表现为x轴)。

    为了适应不同的坐标数据，JFreeChart中提供了多种坐标轴：

    坐标轴

  • DataSet

    数据集。是要进行可视化的数据。不同的Plot类型会需要不同的DataSet。比如：

    • CategoryDataset 维护了一个三元组<value,row,col>的列表结构
    • PieDataset 维护了一个二元组<key,value>的列表结构
    • SeriesDataset 维护基于序列的列表。比如，TimeSeriesCollection包含一组TimeSeries列表，每个TimeSeries对象维护一个<time,value>列表

    出于不同的目的，SeriesDataset会需要不同的序列(Series)类型。JFreeChart中提供的Series类型包括：

    Series类型

  • Renderer

    渲染器。决定了如何将DataSet展现为图形。与Axis一样，不同的Plot类型也需要不同类型的。JFreeChart提供了
    提供了CategoryItemRenderer和XYItemRenderer两个系类下近50种Renderer：

CategoryItemRenderer

XYItemRenderer

使用JFreeChart

前面也提到过，使用JFreeChart最简单的办法是使用其ChartFactory方法生成图表对象(JFreeChart)。以最常用的折线图为例：

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import org.eclipse.swt.SWT;
import org.eclipse.swt.layout.FillLayout;
import org.eclipse.swt.widgets.Display;
import org.eclipse.swt.widgets.Shell;
import org.jfree.chart.ChartFactory;
import org.jfree.chart.JFreeChart;
import org.jfree.data.category.CategoryDataset;
import org.jfree.data.category.DefaultCategoryDataset;
import org.jfree.experimental.chart.swt.ChartComposite;

public class ColumnChartDemo {
	private static CategoryDataset createDataset() {

		// row keys
		String series1 = "序列1";
		String series2 = "序列2";
		String series3 = "序列3";
		// column keys
		String category1 = "分组 1";
		String category2 = "分组 2";
		String category3 = "分组 3";
		String category4 = "分组 4";
		String category5 = "分组 5";
		// create the dataset
		DefaultCategoryDataset dataset = new DefaultCategoryDataset();
		dataset.addValue(1.0, series1, category1);
		dataset.addValue(4.0, series1, category2);
		dataset.addValue(3.0, series1, category3);
		dataset.addValue(5.0, series1, category4);
		dataset.addValue(5.0, series1, category5);
		dataset.addValue(5.0, series2, category1);
		dataset.addValue(7.0, series2, category2);
		dataset.addValue(6.0, series2, category3);
		dataset.addValue(8.0, series2, category4);
		dataset.addValue(4.0, series2, category5);
		dataset.addValue(4.0, series3, category1);
		dataset.addValue(3.0, series3, category2);
		dataset.addValue(2.0, series3, category3);
		dataset.addValue(3.0, series3, category4);
		dataset.addValue(6.0, series3, category5);

		return dataset;

	}

	public static void main(String[] args) {
		JFreeChart chart = ChartFactory.createBarChart("折线图Demo", "横坐标", "纵坐标",
				createDataset());
		Display display = new Display();
		Shell shell = new Shell(display);
		shell.setSize(600, 300);
		shell.setLayout(new FillLayout());
		shell.setText("Test for jfreechart running with SWT");
		final ChartComposite frame = new ChartComposite(shell, SWT.NONE, chart,
				true);
		frame.pack();
		shell.open();
		while (!shell.isDisposed()) {
			if (!display.readAndDispatch())
				display.sleep();
		}
	}
}