【原創】JavaFx程序解決Jupyter Notebook導出PDF不顯示中文

0.ATTENTION！！！　

　　　　　　　　　　 JavaFx里是通過Java調用控制台執行的的jupyter和xelatex指令，

　　　　　　　　　　 這些個指令需要在本地安裝Jupyter和MikTeX之后才能正常在電腦上運行

1.【問題背景】

　　1.1 最近寫了一個大數據的小練習，感覺那個有點用，就想導出PDF去打印

　　　　 然后問題來了：導出的PDF不顯示中文！！！（可惜那一塊多錢）。

　　　　 網上教程差不多就是用juypter和xlatex命令進行轉換，但是這樣一個一個轉感覺有點麻煩，

　　　　 然后就想着寫一個Java程序看看能不能自己選擇文件進行PDF轉換

　　　　 然后探索的過程就開始了

　　1.2 一有問題當然是先問度娘了，找了一波后發現可以通過命令提示符（CMD）以命令的方式創建創建出pdf，這就很靈性了。

　　　　 雖然直接在Jupyter Notebook里可以更簡單地直接導出PDF，

　　　　 但是對於希望在PDF里顯示中文的同學來說，能夠方便一點導出pdf文件的話，何樂而不為嘞

2.【基本過程】

　   2.1 我找的解決方案挺簡單的，大概分三步：a): 一條命令通過source.ipynb文件生成source.tex文件 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    b): 用編輯器打開source.tex，在指定位置添加文本

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    c):一條命令通過source.tex文件生成一系列文件，這里面就包括了source.pdf

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    d):上面的處理方式都是通過Java實現，在控制台運行指令也是通過Java調用的（真好玩）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    嘿嘿，聽起來挺簡單的，寫着寫着你會發現還真的挺簡單的，還有一點瓜

3.【操作環境以及相關准備】

　　3.1   win10+IDEA+jdk8+anaconda+Jupyter Notebook+MikTeX+Pandoc+JavaFx（SceneBuilder）

　　3.2   要通過Jupyter Notebook轉PDF的話要用MikTeX和Pandoc，MikTeX需要配置環境

　　3.3    MikTeX下載地址：https://miktex.org/download              

　　　　    Pandoc下載地址：https://github.com/jgm/pandoc/releases/tag/2.3.1

　　3.4    把MikTex添加到系統環境變量里

　　　　　　

---

 

4.【Java控制台實現方式】

　　4.1 介紹：最初就是寫了一個控制台程序，然后為了能夠成功導出PDF就一直在堆代碼，最后就是成功導出PDF

　　4.2 代碼：因為一開始就是為了寫功能而寫代碼，所以感覺把這個寫死了，因為測試就是針對一個文件來寫的，不過問題不大，

　　　　　　　 后面我又寫了一個JavaFx的，相關注釋我都寫在里面了

　　　　

import java.io.*;  2 
public class Main {  4 
    private static String path = "D:\\JupyterNotebook";  6     private static File sourceFile = new File("D:\\JupyterNotebook\\pandas_test.tex");  7 
    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {  9         for (int i = 0; i < args.length; i++) {  10  System.out.println(args[i]);  11  }  12  change2Tex();  13         File bufferFile = createTexFile();  //獲取創建的文件對象
        delay() ;                           //延時
        modifyTex(bufferFile);              //修該Tex文件
        change2PDF();                       //將Tex文件轉化成PDF文件
 }  18 

    /**
 * 延一個時，  22  * java建文件比命令提示符快  23  *  24  * @throws InterruptedException  25      */
    public static void delay() throws InterruptedException {  27         for (int i = 0; i < 4; i++) {  28             Thread.sleep(1000);  29  }  30  }  31 
    /**
 * 通過簡單的命令  34  * 將文件轉化為tex文件  35  * 執行cmd  36  *  37  * jupyter nbconvert --to latex yourNotebookName.ipynb  38  * 將文件里 \documentclass[11pt]{article}后面加上下面這三行  39  * \\usepackage{fontspec, xunicode, xltxtra}  40  * \\setmainfont{Microsoft YaHei}  41  * 將latex轉化為pdf  42  * xelatex yourNotebookName.tex  43      */
    public static void change2Tex() throws IOException {  45 
        Runtime runtime = Runtime.getRuntime();  47         String cmd = "cmd /k start  jupyter nbconvert --to latex " + path + "\\pandas_test.ipynb";  //cmd指令，cmd /k start + 指令,運行五玩了指令就關閉cmd
 System.out.println(cmd);  49  System.out.println(path);  50  runtime.exec(cmd);  51  }  52 
    /**
 * 將tex文件轉化成pdf文件  55  *  56  * @throws IOException  57      */
    public static void change2PDF() throws IOException {  59         Runtime runtime = Runtime.getRuntime();  60         String cmd = "cmd /k start xelatex afterInsertText.tex";  61         runtime.exec(cmd, null, new File(path));//注意這里：exec里有三個參數，這個方法可以指定在path文件夾打開cmd，然后運行cmd指令
 }  63 
    /**
 * 創建Tex文件  66  *  67  * @return
 * @throws IOException  69      */
    public static File createTexFile() throws IOException {  71 
        File tempFile = new File("D:\\JupyterNotebook");        //判斷這個文件夾在不在
        if (!tempFile.exists()) {  74  tempFile.mkdir();  75  }  76 
        File bufferTopTex = new File("D:\\JupyterNotebook", "afterInsertText.tex");     //判斷這個文件在不在
        if (!bufferTopTex.exists()) {           //不在的話創建文件，
 bufferTopTex.createNewFile();  80  }  81         //在后面會把源.tex文件要修改的位置前面的數據寫到下面這個文件(雖然下面是個對象，意思應該能懂)里面，  82         // 然后接着在后面添加文本，最后把源tex剩下的數據寫到這個文件里
        return bufferTopTex;  84  }  85 
    /**
 * 文件讀寫，在文件后面添加需要添加的指令  88  *  89  * @throws IOException  90      */
    public static void modifyTex(File file) throws IOException {  92         
        RandomAccessFile topTex = new RandomAccessFile(file, "rw");     //在本地創建的afterInsertText.tex文件

        RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(sourceFile, "rw");  //獲取源.tex文件

 String line;  98         
        //在下面是對readLine()取到的數據進行轉碼，這是一個解決亂碼的好方式 100         //注意在下面每用一次readLine()，那個指向行號的指針就會向下移動一次，和ResultSet里的rs.next()有點像
        while ((line = new String(raf.readLine().getBytes("ISO-8859-1"), "utf-8")) != null) { 102             topTex.write(("\n" + line).getBytes()); 103             if (line.equals("\\documentclass[11pt]{article}")) { 104                 topTex.write((" \n\\usepackage{fontspec, xunicode, xltxtra}").getBytes()); 105                 topTex.write(("\n\\setmainfont{Microsoft YaHei}").getBytes()); 106                 topTex.write(("\n\\usepackage{ctex} ").getBytes()); 107                 break; 108  } 109  } 110 
        while (true) { 112             final String temp; 113             if ((temp = raf.readLine()) == null) { 114                 break; 115             } else { 116                 line = new String(temp.getBytes("ISO-8859-1"), "utf-8"); 117                 topTex.write(("\n" + line).getBytes()); 118  } 119  } 120  } 121 }

 

　　4.3 運行結果：emmmmmmm，這個運行完了就自己關掉了，不好截圖，看看其他的吧

　　　　

　　　　4.3.1 只有一個.ipynb文件：

　　　　　　　　

　　　　　　　　然后運行一下程序：

　　　　　　　　　　先是Java程序生成的afterInsertText.tex文件

　　　　　　　　

 

　　　　　　　　　　然后接着運行到結束就會生成這些文件，可以看到pdf自動生成了

　　　　　　    　　

　　　　　　　　   　　最后看一眼有沒有中文：

　　　　　　　　　　

 

-----------------可以看出，上面的pdf是有中文的，成功-----------------

Tip_1:在這里給出要用到的cmd命令：

　　1.jupyter nbconvert --to latex yourNotebookName.ipynb

　　2.將文件里 \documentclass[11pt]{article}后面加上下面這三行
           　　     \usepackage{fontspec, xunicode, xltxtra}
　　　　　　　　　　　　\setmainfont{Microsoft YaHei}

　　　　　　　　　　    \usepackage{ctex}
　　3.將latex轉化為pdf： xelatex yourNotebookName.tex

Tip_2:

　　在Java里輸出反斜杠要用兩個，英文點號  ......要用  \\.

---

 

5.【JavaFx實現方式】

　　5.1 用的是IDEA開發的，所以開發JavaFx程序挺簡單的，只要新建一個JavaFx程序就好了，然后就是下載Scenebuilder了，下載完了之后還要配置一下options.xml和other.xml

　　　　 路徑是這個：other.xml也在這個路徑下

　　　　 配置：other.xml

　　　　　　　　

　　　　 配置：options.xml，在45行里的value里面加上E:/SceneBuilder/SceneBuilder.exe;你的SceeBuilder程序的路徑

　　　　　　　　

　　　　重啟IDEA，右鍵FXML文件可以看到有open in scenebuilder那個選項點擊之后不會報錯了

 

　　5.2 程序總體來說還行，但是打包成jar包之后就會出bug，點擊Generate不會正常顯示提示框，可是在IDEA里可以正常顯示提示框，不知道為啥，所以就沒處理這個bug，有興趣的可以改一改咯

　　5.3 Java調用控制台執行的的jupyter和xelatex指令，這些個指令需要在本地安裝Jupyter和MikTeX之后才能正常在電腦上運行

　　5.4 程序基本骨架

　　　　　　　　　　

 

---

 

　　5.5 程序代碼：

　　　　5.5.1 包含main方法的類

package sample;

import javafx.application.Application;
import javafx.fxml.FXMLLoader;
import javafx.scene.Parent;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.stage.Stage;

public class Main extends Application {

    static Stage mainStage = null ;

    public static Stage getMainStage(){
        return mainStage;
    }
    @Override
    public void start(Stage primaryStage) throws Exception{
        mainStage = primaryStage;
        Parent root = FXMLLoader.load(getClass().getResource("view/sample.fxml"));
        primaryStage.setTitle("ChangeTex2PDF");
        primaryStage.setScene(new Scene(root));
        primaryStage.show();
    }


    public static void main(String[] args) {
        launch(args);
    }
}

   　　　5.5.2  主頁中的控件的控制器

package sample.controller;

import javafx.fxml.FXML;
import javafx.scene.control.Label;
import javafx.stage.FileChooser;
import javafx.stage.Stage;
import sample.Main;
import sample.Service;

import java.io.File;
import java.io.IOException;

public class Controller {

    InputFileDialogController InputFileDialogController = new InputFileDialogController();

    private String srcFilePath;

    @FXML
    private Label filePath_Label;

    @FXML
    private void importFile() {
        //創建選擇文件stage
        Stage chooseFileStage = new Stage();

        FileChooser fileChooser = new FileChooser();
        fileChooser.setTitle("選擇文件");

        //文件過濾
        fileChooser.getExtensionFilters().addAll(
                new FileChooser.ExtensionFilter("ipynb file", "*.ipynb")
        );

        //以對話框的形式顯示選擇文件
        File file = fileChooser.showOpenDialog(chooseFileStage);
        if (file != null) {
            String absolutePath = file.getAbsolutePath();
            srcFilePath = absolutePath;
            filePath_Label.setText(absolutePath);
            System.out.println("勞資要讀文件啦");
        }
    }

    @FXML
    /**
     * 生成按鈕點擊事件處理
     * srcFilePath:文件的絕對路徑
     * fullName：名稱+后綴
     * filePkgPath：目標文件的包路徑，
     *      比如：C:\test\notebook\test.ipynb。
     *      這里filePkgPath就是C:\test\notebook
     * path_arr數組：對文件絕對路徑的拆分，按反斜杠 \ 進行拆分，在java里用\\
     * fullName_arr數組：對fullName按英文句號進行拆分，在java里用"\\."表示
     * texFileName：構造一個tex文件名，給后面轉化pdf時用
     *
     */
    public void generatePDF() throws IOException, InterruptedException {
        if (srcFilePath != null) {                                               //在選擇了文件的情況下
            String[] path_arr = srcFilePath.split("\\\\");
            String fullName = path_arr[path_arr.length - 1];

            StringBuffer filePkgPath = getStringBuffer(path_arr);
            String[] fullName_arr = fullName.split("\\.");

            Service.change2Tex(filePkgPath.toString(), fullName_arr[0]);

            File bufferFile = Service.createTexFile(filePkgPath.toString());

            Service.delay();

            String texFileName = fullName_arr[0] + ".tex";
            texFileName = filePkgPath + "\\" + texFileName;
            Service.modifyTex(bufferFile, texFileName);
            Service.change2PDF(filePkgPath.toString());
        } else {
            InputFileDialogController.loadDialog().show();            //顯示提示框，請先選擇所需文件
            Main.getMainStage().close();
        }
    }

    /**
     * 獲取目標文件的包路徑
     *
     * @param path_arr
     * @return
     */
    private StringBuffer getStringBuffer(String[] path_arr) {
        StringBuffer filePkgPath = new StringBuffer();
        for (int i = 0; i < path_arr.length - 1; i++) {
            if (i < path_arr.length - 2) {                  //除開絕對路徑后面的（文件名+后綴）那一項
                filePkgPath.append(path_arr[i]).append("\\");
            } else {
                filePkgPath.append(path_arr[i]);
            }
        }
        return filePkgPath;
    }

    /**
     * 退出軟件
     *
     * @throws IOException
     */
    @FXML
    public void exit() throws IOException {
        Main.getMainStage().close();
    }
}

      　　 5.5.3  調用控制台，執行jupyter xlatex指令，以及對文件路徑進行處理的方法

package sample;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;

public class Service {
    /**
     * 延一個時，
     * 娘欸java建文件比命令提示符快
     *
     * @throws InterruptedException
     */
    public static void delay() throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            Thread.sleep(1000);
        }
    }

    /**
     * 通過簡單的命令
     * 將文件轉化為tex文件
     * *   執行cmd
     * *   jupyter nbconvert --to latex yourNotebookName.ipynb
     *
     * 將文件里   \documentclass[11pt]{article}后面加上下面這兩行
     * *       \\usepackage{fontspec, xunicode, xltxtra}
     * *       \\setmainfont{Microsoft YaHei}
     *
     * 將latex轉化為pdf
     * *        xelatex yourNotebookName.tex
     */
    public static void change2Tex(String filePkgPath, String fileName) throws IOException {

        Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
        String cmd = "cmd /k start  jupyter nbconvert --to latex " + filePkgPath + "\\" + fileName + ".ipynb";
        runtime.exec(cmd);
    }

    /*************************************這里可以改，改成用戶自定義名稱*************
     * 將tex文件轉化成pdf文件
     *
     * @throws IOException
     */
    public static void change2PDF(String filePkgPath) throws IOException {
        Runtime runtime = Runtime.getRuntime();
        String cmd = "cmd /k start xelatex Result.tex";
        runtime.exec(cmd, null, new File(filePkgPath));
    }

    /**
     * 創建Tex文件
     *
     * @return  獲取生成的tex文件
     * @throws IOException
     */
    public static File createTexFile(String filePkgPath) throws IOException {

        File tempFile = new File(filePkgPath);
        if (!tempFile.exists()) {
            tempFile.mkdir();
        }

        File bufferTopTex = new File(filePkgPath, "Result.tex");
        if (!bufferTopTex.exists()) {
            bufferTopTex.createNewFile();
        }

        return bufferTopTex;
    }

    /**
     * 文件讀寫，在文件后面添加需要添加的指令
     *
     * @throws IOException
     */
    public static void modifyTex(File file, String sourceFile) throws IOException {

        RandomAccessFile topTex = new RandomAccessFile(file, "rw");

        RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(sourceFile, "rw");

        String line;
        while ((line = new String(raf.readLine().getBytes("ISO-8859-1"), "utf-8")) != null) {
            topTex.write(("\n" + line).getBytes());
            if (line.equals("\\documentclass[11pt]{article}")) {
                topTex.write((" \n\\usepackage{fontspec, xunicode, xltxtra}").getBytes());
                topTex.write(("\n\\setmainfont{Microsoft YaHei}").getBytes());
                topTex.write(("\n\\usepackage{ctex} ").getBytes());
                break;
            }
        }

        //接着插入后半部分
        while (true) {
            final String temp;
            if ((temp = raf.readLine()) == null) {
                break;
            } else {
                line = new String(temp.getBytes("ISO-8859-1"), "utf-8");
                topTex.write(("\n" + line).getBytes());
            }
        }
    }

    //判斷是否成功生成，成功生成對應文件彈出成功框

}

     　　  5.5.4   控制彈出框動作的控制器

package sample.controller;

import javafx.fxml.FXML;
import javafx.fxml.FXMLLoader;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.stage.Stage;
import sample.Main;


import java.io.IOException;

public class InputFileDialogController {

    static Stage stage = new Stage();

    public Stage loadDialog() throws IOException {
        Scene dialogScene = new Scene(FXMLLoader.load(getClass().getResource("../view/inputFileDialog.fxml")));
        stage.setScene(dialogScene);
        return stage;
    }

    @FXML
    public void closeDialog(){
        stage.close();
        Main.getMainStage().show();
    }
}

　　       5.5.5   主頁的視圖

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<?import javafx.scene.control.Button?>
<?import javafx.scene.control.Label?>
<?import javafx.scene.layout.AnchorPane?>
<?import javafx.scene.layout.ColumnConstraints?>
<?import javafx.scene.layout.GridPane?>
<?import javafx.scene.layout.HBox?>
<?import javafx.scene.layout.RowConstraints?>
<?import javafx.scene.text.Font?>

<AnchorPane maxHeight="354.0" maxWidth="400.0" minHeight="295.0" minWidth="400.0" prefHeight="338.0" prefWidth="400.0" xmlns="http://javafx.com/javafx/8.0.171" xmlns:fx="http://javafx.com/fxml/1" fx:controller="sample.controller.Controller">
   <children>
      <GridPane prefHeight="343.0" prefWidth="400.0" style="-fx-background-color: white;" stylesheets="@giveMeCss.css">
        <columnConstraints>
          <ColumnConstraints hgrow="SOMETIMES" minWidth="10.0" prefWidth="100.0" />
        </columnConstraints>
        <rowConstraints>
          <RowConstraints maxHeight="164.0" minHeight="10.0" prefHeight="59.0" vgrow="SOMETIMES" />
          <RowConstraints maxHeight="241.0" minHeight="10.0" prefHeight="224.0" vgrow="SOMETIMES" />
          <RowConstraints maxHeight="52.0" minHeight="10.0" prefHeight="52.0" vgrow="SOMETIMES" />
        </rowConstraints>
         <children>
            <AnchorPane maxHeight="50.0" minHeight="50.0" minWidth="0.0" prefHeight="50.0" prefWidth="398.0">
               <children>
                  <Label layoutX="62.0" prefHeight="51.0" prefWidth="277.0" stylesheets="@giveMeCss.css" text="Change Tex to PDF">
                     <font>
                        <Font name="Consolas Bold" size="28.0" />
                     </font>
                  </Label>
               </children>
            </AnchorPane>
            <Button mnemonicParsing="false" onMouseClicked="#generatePDF" prefHeight="61.0" prefWidth="400.0" style="-fx-background-color: #007bff;" stylesheets="@giveMeCss.css" text="Generate" textFill="WHITE" GridPane.rowIndex="2">
               <font>
                  <Font size="23.0" />
               </font>
            </Button>
            <Label fx:id="filePath_Label" alignment="CENTER" contentDisplay="CENTER" prefHeight="34.0" prefWidth="381.0" text="   ......................0.0_Powerby_ShiJie....................." textFill="#f56744" GridPane.rowIndex="1">
               <font>
                  <Font size="17.0" />
               </font>
            </Label>
            <HBox prefHeight="178.0" prefWidth="400.0" GridPane.rowIndex="1">
               <children>
                  <Button cache="true" mnemonicParsing="false" onMouseClicked="#importFile" prefHeight="34.0" prefWidth="137.0" style="-fx-background-color: lightgreen;" stylesheets="@giveMeCss.css" text="Select File...">
                     <font>
                        <Font size="16.0" />
                     </font>
                  </Button>
                  <Button mnemonicParsing="false" opacity="0.0" prefHeight="35.0" prefWidth="141.0" text="Button" />
                  <Button mnemonicParsing="false" onMouseClicked="#exit" prefHeight="34.0" prefWidth="129.0" style="-fx-background-color: #ff5757;" stylesheets="@giveMeCss.css" text="Exit" textFill="#ffffffbd">
                     <font>
                        <Font name="System Bold" size="16.0" />
                     </font>
                  </Button>
               </children>
            </HBox>
         </children>
      </GridPane>
   </children>
</AnchorPane>

　　       5.5.6     彈出框的視圖

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<?import javafx.scene.control.Button?>
<?import javafx.scene.control.Label?>
<?import javafx.scene.layout.AnchorPane?>
<?import javafx.scene.text.Font?>

<AnchorPane prefHeight="238.0" prefWidth="411.0" xmlns="http://javafx.com/javafx/8.0.171" xmlns:fx="http://javafx.com/fxml/1" fx:controller="sample.controller.InputFileDialogController">
   <children>
      <Label alignment="CENTER" layoutY="-6.0" prefHeight="53.0" prefWidth="411.0" style="-fx-background-color: #ff4d4d;" stylesheets="@giveMeCss.css" text="Warning" textFill="#e9ff4f">
         <font>
            <Font name="System Bold" size="21.0" />
         </font></Label>
      <Label layoutX="84.0" layoutY="72.0" prefHeight="95.0" prefWidth="267.0" text="Please select a file first ；）">
         <font>
            <Font size="20.0" />
         </font></Label>
      <Button layoutX="161.0" layoutY="195.0" mnemonicParsing="false" onMouseClicked="#closeDialog" prefHeight="43.0" prefWidth="90.0" style="-fx-background-color: #007bff;" stylesheets="@giveMeCss.css" text="OK" textFill="#c4f2ff">
         <font>
            <Font size="16.0" />
         </font></Button>
   </children>
</AnchorPane>

 

　　5.6 Tips：

　　　　5.6.1 如果你直接導入這個項目的話，那么你在SceneBuilder里需要選定controller，以及綁定控件觸發事件和控件id

　　　　　　　　

 

 

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　　5.7 最后再上一波運行結果哇

　　　　5.7.1首頁

　　　　　　　　　　

　　　　5.7.2 沒有選擇文件點擊Generate之后：在開發環境里點擊會彈出Warning，但是導出jar包之后就報錯了0.0

　　　　　　　　　　

　　　　5.7.3 選擇.ipynb文件，然后程序就開始了

　　　　5.7.4 還有一些細節可以做，比如說程序運行的進度條呀，自定義導出pdf的名稱呀啥的

 

 

可能我的解決方式有點瓜，但是這只是我一時興起，於是就寫了這么個東西，覺得挺好玩的

代碼已經放到我的Github上了，歡迎大家來看看呀：https://github.com/Shijie1210/ChangeTex2PDF_CN.git