1 簡介
JFreeChart 是 SourceForge.net 上的一個開源項目，它的源碼和 API 都可以免費獲得。 JFreeChart 的功能非常強大，可以實現餅圖 ( 二維和三維 ) , 柱狀圖 ( 水平 , 垂直 ), 線圖 , 點圖 , 時序圖 , 甘特圖 , 股票行情圖 , 混和圖 , 溫度計圖 , 刻度圖等常用商用圖表， 圖形可以導出成 PNG 和 JPEG 格式，同時還可以與 PDF 和 EXCEL 關聯，支持對圖形的放大、縮小，支持常見圖形的 3D 顯示。
2 圖形 對象的處理
2 ．1 JFreeChart對象
JFreeChart 可以生成很多圖形對象，它的工廠類提供了 33 個工廠方法用於生成不同的圖形對象（具體的工廠方法可以參見 JFreeChart 的 API手冊或者源碼中的 ChartFactory 類 ）。 JFreechart 對圖形對象的抽象具體化。圖形對象（ JFreeChart ），由 Title(主標題 ) ， SubTitle （子標題 ) ， Plot （圖形的繪制結構）等幾個主要對象組成。各個組成部分如下圖所示：
這是一個 JFreeChart 對象，上面的“ chart 標題”是 Title 對象，中間區域是 Plot 對象（包括繪圖區域和坐標軸區域），下面的區域是LegendTitle 對象，是一種 SubTitle 對象。
每個 JFreeChart 對象只能有 1 個 Title 對象， 1 個 Plot 對象，可以有多個 SubTitle 對象。 JFreeChart 對象可以進行的操作有：背景的設置（背景顏色、背景圖片、透明度等）、邊框的設置（是否可見、筆畫、 Paint 等）、渲染方式的設置、標題對象的設置、子標題對象的增刪查操作。（本文中的所有操作都不提供代碼級的介紹，可參見 API 手冊或者源碼）
2 ．2 主標題對象
主標題對象是 TextTitle 類型，可以進行的操作有：背景設置、字體設置（字體類型、顏色、內容、對齊方式等操作）、 tooltip 設置、 URL 設置。
2 ．3 Plot 對象
Plot 對象是圖形的繪制結構對象。 JFreeChart 中含有很多不同的 Plot 對象，每一種圖形對象中的 Plot 對象都在實例化的時候創建。所有的Plot 共有的操作有：背景設置（背景顏色、背景圖片、透明度等）、前景透明度設置、無數據存在情況的設置（顯示的字符內容、顯示的字體、顯示的 Paint ）、放大縮小比例的設置，大部分 Plot 對象還有設置 Datset 、設置 Renderer 對象操作。
JFreeChart 中有 18 種 Plot 抽象類的具體實現類。 Plot 的具體實現類主要由以下重要對象組成： Renderer 對象（圖形的繪制單元——繪圖域） Datset （圖形的數據源）， DomainAxis （區域軸，相當於 x 軸）， RangeAxis （范圍軸，相當於 y 軸）。不同的 Plot 對象組成方式不盡相同，有的不含有 Renderer 對象，比如 CompassPlot 、 ContourPlot 、 MultiplePiePlot 、 PiePlot 等，有的不含有 DomainAxis 、 RangeAxis對象，另外除了 FastScatterPlot 類都含有 Datset 對象， FastScatterPlot 使用 float 的二維數組充當數據源。尤其說明一點，餅狀圖相關的Plot 對象（ MultiplePiePlot 、 PiePlot 、 PiePlot3D 、 RingPlot ）中都不含有 Renderer 對象、 DomainAxis 對象、 RangeAxis 對象。
一般來說， Datset 對象存儲數據模型， Renderer 對象存儲顯示模型， Plot 對象根據 Datset 對象、 Renderer 對象完成畫圖操作。
仍以上面的圖形講解 Plot 對象的組成。
上圖的中間區域是是一個 XYPlot 對象。其中的折線部分即是圖形的繪制單元 Renderer 對象。 X 軸是 DomainAxis ， y 軸是 RangeAxis ，其中 Datset 對象屬於數據模型范疇，是 UI 不可見對象。該圖中的 plot 背景色、網格線的各種設置可以通過 XYPlot 對象本身完成。
下面講解 Renderer 對象、 Axis 對象（ X 軸、 y 軸都屬於 Axis 對象）， Datset 對象在后續章節中專門講解。
2 ．3．1 Renderer對象
Renderer 對象是圖形的繪制單元。 JFreeChart 提供了兩個接口 CategoryItemRenderer 和 XYItemRenderer 、 1 個抽象類 AbstractRenderer供具體的 Renderer 類實現，給出了將近 50 種具體實現類。
一般來說 Renderer 對象可進行的操作有：對 item label （下圖中的柱狀圖上的紅色數字即為 item label 的示例）的默認設置（ item label 的產生方式、是否可見、字體、 Paint 、正反向 item label 的位置設置等）、繪制圖形的邊框默認設置（ Paint 、筆畫、是否可見等）、繪制圖形的默認設置（形狀、筆畫、是否可見、對應的圖例中是否可見等，折線圖還有線條是否可見、折點圖形是否可見、折點圖形是否填充、折點圖形的形狀、對應的圖例中線條是否可見、圖形是否可見、整體是否可見等）、以及對指定 item label 的設置、指定繪制圖形的設置。可以說和具體繪制的圖形相關的屬性都可以通過 Renderer 對象設置。
不同的 Renderer 的實現類實現了不同的顯示方式，在含有 Renderer 對象的 JFreeChart 對象中， R enderer 對象決定了JFreeChart對象的顯示方式。例如：柱狀圖的Plot對象中默認的Renderer對象是 CategoryItemRenderer 對象，通過設置 Plot 對象的Renderer對象 為 LineAndShapeRenderer，則柱狀圖變為線圖。使用中一般不需要顯式的實例化一個 R enderer 對象，一般通過 JFreeChart 對象的 Plot 對象調用現有的 R enderer 對象進行重新設置等操作。
2 ．3．2 Axis對象
JFreeChart 提供了兩種類型的坐標軸： CategoryAxis （等級軸）和 ValueAxis （值軸）， ValueAxis 又有 3 個子類： DateAxis （時間軸）、NumberAxis （數字軸）、 PeriodAxis （時期軸）。這些坐標軸還有更詳細的子類，不再一一列舉
Axis 對象可進行的操作有：標題的設置（內容、字體、Paint、顯示角度等）、坐標線的設置（筆畫、Paint、是否可見等）、刻度線的設置（是否可見、筆畫、Paint、位於繪圖區域的長度、位於繪圖區域外的長度等）、刻度標示的設置（筆畫、Paint、字體、與軸的距離等）、坐標軸范圍設置等。
CategoryAxis 對象還可以進行的操作有： 刻度標示間距 設置（ 最小間距、最大間距、指定間距）等。
ValueAxis 對象可進行的操作有：軸端設置（顯示的圖形形狀）、范圍設置（是否自動產生范圍、自動產生的最小范圍、最大范圍、指定確定范圍、指定范圍大小等）、間隔設置（是否自動產生間隔、指定間隔）等。
DateAxis 對象還有對時間刻度顯示格式的設置操作。
2 ． 4 子標題對象
子標題對象是 Title 類型的對象，一個JFreeChart可以有多個子標題對象。JFreeChart提供了5種Title的實現，可以是圖片、文本、圖例等的形式。
3 數據源處理
JFreeChart 中的數據源是DataSet接口類型。該接口有三個主要的子類接口：CategoryDataset、PieDataset、SeriesDataset
CategoryDataset 接口的實現類基本上都維護了一個三元組<value,row,col>的列表結構。不同的實現類中value 的類型不相同。<row,col>唯一確定一個三元組。CategoryDataset的實現類提供對這個三元組的增刪改查操作。
PieDataset 接口有兩個主要的實現類：CategoryToPieDataset 、DefaultPieDataset。PieDataset接口的實現類基本上都維護了一個二元組<key,value>的列表結構。Key唯一確定一個二元組。CategoryDataset的實現類提供對這個二元組的增刪改查操作。CategoryToPieDataset中的二元結構列表通過對CategoryDataset類型的對象指定行或者列轉化過來。DefaultPieDataset直接維護一個二元結構列表。
SeriesDataset 接口的實現類基本上都維護了一種特定數據結構的列表。以TimeSeriesCollection為例。它維護一個TimeSeries對象列表，提供對該列表的增刪查操作。每個TimeSeries對象維護一個<time,value>列表，提供對該列表的增刪改查操作。
三 JFreeChart 中對常見圖形的處理
JFreeChart 並不存在多個不同的類來生成不同的圖形。所有的圖形都是具體類 JFreeChart 的實例化對象，初始化 JFreeChart 對象的時候通過指定不同的 Plot 實現類就可以顯示出不同的圖形。不同的 Plot 實現類具有不同的 Renderer 對象、 Axis 對象、 Dataset 對象。
JFreeChart 提供工廠類 ChartFactory 方便使用者生成各種不同的圖形。 ChartFactory 類的各個工廠方法中實現對具體 Plot 的指定以及對類JFreeChart 構造函數的調用。
下面以常用圖形說一下常用的使用流程（大部分的操作講的並不全面，比如 JFreeChart 可能提供了很多增加、修改數據的方式，下文中可能只列舉一種）。
1 柱狀圖
（ 1 ）平面柱狀圖
生成柱狀圖操作：
JFreeChart chart = ChartFactory.createBarChart(
String title, // 圖標題
String categoryAxisLabel, //x 軸標題
String valueAxisLabel, //y 軸標題
CategoryDataset dataset, // 數據源
PlotOrientation orientation, // 顯示方向
boolean legend, // 是否顯示圖例
boolean tooltips, // 是否顯示 tooltip
boolean urls) ； // 是否指定 url
平面柱狀圖的 Plot 對象是 CategoryPlot 類型。 CategoryPlot 對象的 x 軸是 CategoryAxis 對象， y 軸是 NumberAxis 對象，繪制單元是BarRenderer 對象，數據源是 CategoryDataset 對象。
獲取 CategoryPlot 對象操作為：
CategoryPlot plot = ( CategoryPlot ) chart.getPlot(); 或者
CategoryPlot plot = chart.getCategoryPlot();
獲取繪制單元操作：
BarRenderer renderer = (BarRenderer) plot.getRenderer();
獲取 x 軸的操作：
CategoryAxis xAxis = ( CategoryAxis ) plot.getDomainAxis();
獲取 y 軸操作：
NumberAxis yAxis = (NumberAxis) plot.getRangeAxis();
獲取數據源：
CategoryDataset dataset=plot.getDataset();
柱狀圖可以接受一切 CategoryDataset 類型的數據源，下面講解一下常用的 CategoryDataset 類型 DefaultCategoryDataset 的使用方式
實例化：
DefaultCategoryDataset dataset = new DefaultCategoryDataset();
增加數據
dataset .addValue(double value, Comparable rowKey, Comparable columnKey) ;
刪除數據：
dataset .removeValue(Comparable rowKey, Comparable columnKey);
或者
dataset. removeColumn(int columnIndex);
或者
dataset. removeColumn(Comparable columnKey);
對行同樣有上述兩種刪除方式，不在列舉。
修改數據：
dataset. setValue(double value, Comparable rowKey, Comparable columnKey);
查詢數據 :
對 plot 對象、繪制單元、 x 軸、 y 軸的顯示特性修改不再一一介紹。
（ 2 ） 3D 柱狀圖
對應的工廠方法為 createBarChart3D ，該方法的參數與平面柱狀圖相同。 3D 柱狀圖的 Plot 對象是 CategoryPlot 類型。 CategoryPlot 對象的 x軸是 CategoryAxis3D 對象， y 軸是 NumberAxis3D 對象，繪制單元是 BarRenderer3D 對象，數據源是 CategoryDataset 對象。
具體使用以及操作與平面柱狀圖雷同，不在詳述。
2 餅狀圖
(1) 平面餅狀圖
生成平面餅狀圖：
JFreeChart chart = ChartFactory. createPieChart(String title, // 圖標題
PieDataset dataset, // 數據源
boolean legend, // 是否顯示圖例
boolean tooltips, // 是否顯示tooltip
boolean urls) ； // 是否指定url
平面餅狀圖的Plot對象是PiePlot類型。PiePlot對象沒有x軸對象、y軸對象、繪制單元對象，數據源是PieDataset對象。
獲取PiePlot對象操作為：
PiePlot plot = (PiePlot) chart.getPlot();
獲取數據源：
PieDataset dataset= plot .getDataset();
餅狀圖可以接受一切 PieDataset 類型的數據源，下面講解一下常用的 PieDataset 類型 DefaultPieDataset 的使用方式
實例化：
DefaultPieDataset dataset = new DefaultPieDataset();
增加修改操作：
dataset. setValue(Comparable key, double value);
刪除操作：
dataset. remove(Comparable key);
查詢操作：
dataset. getKey(int item);
或者
dataset. getValue(int item);
(1)3D 餅狀圖
對應的工廠方法為 createPieChart3D ，參數與平面餅狀圖相同。與平面餅狀圖的差別在於 Plot 對象是PiePlot3D類型 ，不再詳述。
3 多重餅狀圖
（ 1 ）多重平面餅狀圖
生成多重平面餅狀圖：
JFreeChart chart = ChartFactory. createMultiplePieChart
(String title, // 圖標題
CategoryDataset dataset, // 數據源
TableOrder order, // 指定提取數據的方式（按行或者按列）
boolean legend, // 是否顯示圖例
boolean tooltips, // 是否顯示 tooltip
boolean urls) ； // 是否指定 url
多重平面餅狀圖的 Plot 對象是 MultiplePiePlot 類型。 MultiplePiePlot 對象沒有 x 軸對象、 y 軸對象、繪制單元對象，數據源是 CategoryDataset對象。 MultiplePiePlot 對象中可以含有多個子 JFreeChart 對象，子 JFreeChart 對象是上面講過的餅狀圖對象。
獲取 MultiplePiePlot 對象操作為：
MultiplePiePlot plotMain = (MultiplePiePlot) chart.getPlot();
獲取子 JFreeChart 的操作為：
JFreeChart childChart=plotMain.getPieChart();
獲取數據源：
CategoryDataset dataset= plotMain .getDataset();
（ 2 ）多重 3D 餅狀圖
對應的工廠方法為 createMultiplePieChart3D ，該方法的參數與 多重平面餅狀圖 相同。 多重 3D 餅狀圖的 Plot 對象是 MultiplePiePlot 類型。MultiplePiePlot 對象中可以含有多個子 JFreeChart 對象，子 JFreeChart 對象是上面講過的 3D 餅狀圖對象。
4 線圖
（ 1 ）平面線圖
生成平面線圖：
JFreeChart chart = ChartFactory. createLineChart(String title, // 圖標題
String categoryAxisLabel, //x 軸標題
String valueAxisLabel, //y 軸標題
CategoryDataset dataset, // 數據源
PlotOrientation orientation, // 顯示方向
boolean legend, // 是否顯示圖例
boolean tooltips, // 是否顯示 tooltip
boolean urls); // 是否指定 url
平面線圖除了的 Plot 對象中繪制單元對象是 LineAndShapeRenderer 對象，其他一切組成對象與平面柱狀圖相同。
獲取 Renderer 操作：
LineAndShapeRenderer renderer=(LineAndShapeRenderer) plot.getRenderer();
其他參考平面柱狀圖。
（ 2 ） 3D 線圖
對應工廠方法為 createLineChart3D ，參數與 createLineChart 相同。 3D 線圖的組成對象除了繪制單元對象是 LineAndShapeRenderer3D 對象，其他一切組成對象與 3D 柱狀圖相同。
5 時序圖
生成時序圖：
JFreeChart chart = ChartFactory.createTimeSeriesChart(
String title, // 圖標題
String timeAxisLabel, //x 軸標題
String valueAxisLabel, //y 軸標題
XYDataset dataset, // 數據源
boolean legend, // 是否顯示圖例
boolean tooltips, // 是否顯示 tooltip
boolean urls); // 是否指定 url
時序圖的 Plot 對象是 XYPlot 類型。 XYPlot 對象的 x 軸是 DateAxis 對象， y 軸是 NumberAxis 對象，繪制單元是XYLineAndShapeRenderer 對象，數據源是 XYDataset 對象。
Plot 對象的獲取操作：
XYPlot plot = (XYPlot) chart.getPlot();
X 軸對象的獲取操作：
DateAxis xAxis = (DateAxis) plot.getDomainAxis();
Y 軸對象的獲取操作：
NumberAxis yAxis =(NumberAxis) plot.getRangeAxis();
Renderer 對象的獲取操作：
XYItemRenderer renderer= plot.getRenderer();
時序圖可以接受一切 XYDataset 類型的數據源，下面講解一下常用的 XYDataset 類型 TimeSeriesCollection 的使用方式。
實例化：
TimeSeriesCollection dataset=new TimeSeriesCollection();
添加數據操作：
dataset. addSeries(TimeSeries); // 后面講解 TimeSeries 對象
刪除數據操作：
dataset. removeSeries(int index);
查詢數據操作 :
dataset. getSeries(int series);
TimeSeries 對象操作
實例化：
TimeSeries ts=TimeSeries(String name, Class timePeriodClass);
增加數據操作：
ts. add(RegularTimePeriod period, double value);
刪除數據操作：
ts. delete(RegularTimePeriod period);
修改數據操作：
ts. update(RegularTimePeriod period, Number value);
查詢數據操作：
ts. getValue(RegularTimePeriod period);
類 RegularTimePeriod 是 JFreeChart 提供的時間模板類，它有很多具體的時間類，比如： Minute 、 Second 、 Hour 、 Day…… 等，不再詳述。