1 简介
JFreeChart 是 SourceForge.net 上的一个开源项目，它的源码和 API 都可以免费获得。 JFreeChart 的功能非常强大，可以实现饼图 ( 二维和三维 ) , 柱状图 ( 水平 , 垂直 ), 线图 , 点图 , 时序图 , 甘特图 , 股票行情图 , 混和图 , 温度计图 , 刻度图等常用商用图表， 图形可以导出成 PNG 和 JPEG 格式，同时还可以与 PDF 和 EXCEL 关联，支持对图形的放大、缩小，支持常见图形的 3D 显示。
2 图形 对象的处理
2 ．1 JFreeChart对象
JFreeChart 可以生成很多图形对象，它的工厂类提供了 33 个工厂方法用于生成不同的图形对象（具体的工厂方法可以参见 JFreeChart 的 API手册或者源码中的 ChartFactory 类 ）。 JFreechart 对图形对象的抽象具体化。图形对象（ JFreeChart ），由 Title(主标题 ) ， SubTitle （子标题 ) ， Plot （图形的绘制结构）等几个主要对象组成。各个组成部分如下图所示：
这是一个 JFreeChart 对象，上面的“ chart 标题”是 Title 对象，中间区域是 Plot 对象（包括绘图区域和坐标轴区域），下面的区域是LegendTitle 对象，是一种 SubTitle 对象。
每个 JFreeChart 对象只能有 1 个 Title 对象， 1 个 Plot 对象，可以有多个 SubTitle 对象。 JFreeChart 对象可以进行的操作有：背景的设置（背景颜色、背景图片、透明度等）、边框的设置（是否可见、笔画、 Paint 等）、渲染方式的设置、标题对象的设置、子标题对象的增删查操作。（本文中的所有操作都不提供代码级的介绍，可参见 API 手册或者源码）
2 ．2 主标题对象
主标题对象是 TextTitle 类型，可以进行的操作有：背景设置、字体设置（字体类型、颜色、内容、对齐方式等操作）、 tooltip 设置、 URL 设置。
2 ．3 Plot 对象
Plot 对象是图形的绘制结构对象。 JFreeChart 中含有很多不同的 Plot 对象，每一种图形对象中的 Plot 对象都在实例化的时候创建。所有的Plot 共有的操作有：背景设置（背景颜色、背景图片、透明度等）、前景透明度设置、无数据存在情况的设置（显示的字符内容、显示的字体、显示的 Paint ）、放大缩小比例的设置，大部分 Plot 对象还有设置 Datset 、设置 Renderer 对象操作。
JFreeChart 中有 18 种 Plot 抽象类的具体实现类。 Plot 的具体实现类主要由以下重要对象组成： Renderer 对象（图形的绘制单元——绘图域） Datset （图形的数据源）， DomainAxis （区域轴，相当于 x 轴）， RangeAxis （范围轴，相当于 y 轴）。不同的 Plot 对象组成方式不尽相同，有的不含有 Renderer 对象，比如 CompassPlot 、 ContourPlot 、 MultiplePiePlot 、 PiePlot 等，有的不含有 DomainAxis 、 RangeAxis对象，另外除了 FastScatterPlot 类都含有 Datset 对象， FastScatterPlot 使用 float 的二维数组充当数据源。尤其说明一点，饼状图相关的Plot 对象（ MultiplePiePlot 、 PiePlot 、 PiePlot3D 、 RingPlot ）中都不含有 Renderer 对象、 DomainAxis 对象、 RangeAxis 对象。
一般来说， Datset 对象存储数据模型， Renderer 对象存储显示模型， Plot 对象根据 Datset 对象、 Renderer 对象完成画图操作。
仍以上面的图形讲解 Plot 对象的组成。
上图的中间区域是是一个 XYPlot 对象。其中的折线部分即是图形的绘制单元 Renderer 对象。 X 轴是 DomainAxis ， y 轴是 RangeAxis ，其中 Datset 对象属于数据模型范畴，是 UI 不可见对象。该图中的 plot 背景色、网格线的各种设置可以通过 XYPlot 对象本身完成。
下面讲解 Renderer 对象、 Axis 对象（ X 轴、 y 轴都属于 Axis 对象）， Datset 对象在后续章节中专门讲解。
2 ．3．1 Renderer对象
Renderer 对象是图形的绘制单元。 JFreeChart 提供了两个接口 CategoryItemRenderer 和 XYItemRenderer 、 1 个抽象类 AbstractRenderer供具体的 Renderer 类实现，给出了将近 50 种具体实现类。
一般来说 Renderer 对象可进行的操作有：对 item label （下图中的柱状图上的红色数字即为 item label 的示例）的默认设置（ item label 的产生方式、是否可见、字体、 Paint 、正反向 item label 的位置设置等）、绘制图形的边框默认设置（ Paint 、笔画、是否可见等）、绘制图形的默认设置（形状、笔画、是否可见、对应的图例中是否可见等，折线图还有线条是否可见、折点图形是否可见、折点图形是否填充、折点图形的形状、对应的图例中线条是否可见、图形是否可见、整体是否可见等）、以及对指定 item label 的设置、指定绘制图形的设置。可以说和具体绘制的图形相关的属性都可以通过 Renderer 对象设置。
不同的 Renderer 的实现类实现了不同的显示方式，在含有 Renderer 对象的 JFreeChart 对象中， R enderer 对象决定了JFreeChart对象的显示方式。例如：柱状图的Plot对象中默认的Renderer对象是 CategoryItemRenderer 对象，通过设置 Plot 对象的Renderer对象 为 LineAndShapeRenderer，则柱状图变为线图。使用中一般不需要显式的实例化一个 R enderer 对象，一般通过 JFreeChart 对象的 Plot 对象调用现有的 R enderer 对象进行重新设置等操作。
2 ．3．2 Axis对象
JFreeChart 提供了两种类型的坐标轴： CategoryAxis （等级轴）和 ValueAxis （值轴）， ValueAxis 又有 3 个子类： DateAxis （时间轴）、NumberAxis （数字轴）、 PeriodAxis （时期轴）。这些坐标轴还有更详细的子类，不再一一列举
Axis 对象可进行的操作有：标题的设置（内容、字体、Paint、显示角度等）、坐标线的设置（笔画、Paint、是否可见等）、刻度线的设置（是否可见、笔画、Paint、位于绘图区域的长度、位于绘图区域外的长度等）、刻度标示的设置（笔画、Paint、字体、与轴的距离等）、坐标轴范围设置等。
CategoryAxis 对象还可以进行的操作有： 刻度标示间距 设置（ 最小间距、最大间距、指定间距）等。
ValueAxis 对象可进行的操作有：轴端设置（显示的图形形状）、范围设置（是否自动产生范围、自动产生的最小范围、最大范围、指定确定范围、指定范围大小等）、间隔设置（是否自动产生间隔、指定间隔）等。
DateAxis 对象还有对时间刻度显示格式的设置操作。
． 4 子标题对象
子标题对象是 Title 类型的对象，一个JFreeChart可以有多个子标题对象。JFreeChart提供了5种Title的实现，可以是图片、文本、图例等的形式。
3 数据源处理
JFreeChart 中的数据源是DataSet接口类型。该接口有三个主要的子类接口：CategoryDataset、PieDataset、SeriesDataset
CategoryDataset 接口的实现类基本上都维护了一个三元组<value,row,col>的列表结构。不同的实现类中value 的类型不相同。<row,col>唯一确定一个三元组。CategoryDataset的实现类提供对这个三元组的增删改查操作。
PieDataset 接口有两个主要的实现类：CategoryToPieDataset 、DefaultPieDataset。PieDataset接口的实现类基本上都维护了一个二元组<key,value>的列表结构。Key唯一确定一个二元组。CategoryDataset的实现类提供对这个二元组的增删改查操作。CategoryToPieDataset中的二元结构列表通过对CategoryDataset类型的对象指定行或者列转化过来。DefaultPieDataset直接维护一个二元结构列表。
SeriesDataset 接口的实现类基本上都维护了一种特定数据结构的列表。以TimeSeriesCollection为例。它维护一个TimeSeries对象列表，提供对该列表的增删查操作。每个TimeSeries对象维护一个<time,value>列表，提供对该列表的增删改查操作。
三 JFreeChart 中对常见图形的处理
JFreeChart 并不存在多个不同的类来生成不同的图形。所有的图形都是具体类 JFreeChart 的实例化对象，初始化 JFreeChart 对象的时候通过指定不同的 Plot 实现类就可以显示出不同的图形。不同的 Plot 实现类具有不同的 Renderer 对象、 Axis 对象、 Dataset 对象。
JFreeChart 提供工厂类 ChartFactory 方便使用者生成各种不同的图形。 ChartFactory 类的各个工厂方法中实现对具体 Plot 的指定以及对类JFreeChart 构造函数的调用。
下面以常用图形说一下常用的使用流程（大部分的操作讲的并不全面，比如 JFreeChart 可能提供了很多增加、修改数据的方式，下文中可能只列举一种）。
1 柱状图
（ 1 ）平面柱状图
生成柱状图操作：
JFreeChart chart = ChartFactory.createBarChart(
String title, // 图标题
String categoryAxisLabel, //x 轴标题
String valueAxisLabel, //y 轴标题
CategoryDataset dataset, // 数据源
PlotOrientation orientation, // 显示方向
boolean legend, // 是否显示图例
boolean tooltips, // 是否显示 tooltip
boolean urls) ； // 是否指定 url
平面柱状图的 Plot 对象是 CategoryPlot 类型。 CategoryPlot 对象的 x 轴是 CategoryAxis 对象， y 轴是 NumberAxis 对象，绘制单元是BarRenderer 对象，数据源是 CategoryDataset 对象。
获取 CategoryPlot 对象操作为：
CategoryPlot plot = ( CategoryPlot ) chart.getPlot(); 或者
CategoryPlot plot = chart.getCategoryPlot();
获取绘制单元操作：
BarRenderer renderer = (BarRenderer) plot.getRenderer();
获取 x 轴的操作：
CategoryAxis xAxis = ( CategoryAxis ) plot.getDomainAxis();
获取 y 轴操作：
NumberAxis yAxis = (NumberAxis) plot.getRangeAxis();
获取数据源：
CategoryDataset dataset=plot.getDataset();
柱状图可以接受一切 CategoryDataset 类型的数据源，下面讲解一下常用的 CategoryDataset 类型 DefaultCategoryDataset 的使用方式
实例化：
DefaultCategoryDataset dataset = new DefaultCategoryDataset();
增加数据
dataset .addValue(double value, Comparable rowKey, Comparable columnKey) ;
删除数据：
dataset .removeValue(Comparable rowKey, Comparable columnKey);
或者
dataset. removeColumn(int columnIndex);
或者
dataset. removeColumn(Comparable columnKey);
对行同样有上述两种删除方式，不在列举。
修改数据：
dataset. setValue(double value, Comparable rowKey, Comparable columnKey);
查询数据 :
对 plot 对象、绘制单元、 x 轴、 y 轴的显示特性修改不再一一介绍。
（ 2 ） 3D 柱状图
对应的工厂方法为 createBarChart3D ，该方法的参数与平面柱状图相同。 3D 柱状图的 Plot 对象是 CategoryPlot 类型。 CategoryPlot 对象的 x轴是 CategoryAxis3D 对象， y 轴是 NumberAxis3D 对象，绘制单元是 BarRenderer3D 对象，数据源是 CategoryDataset 对象。
具体使用以及操作与平面柱状图雷同，不在详述。
2 饼状图
(1) 平面饼状图
生成平面饼状图：
JFreeChart chart = ChartFactory. createPieChart(String title, // 图标题
PieDataset dataset, // 数据源
boolean legend, // 是否显示图例
boolean tooltips, // 是否显示tooltip
boolean urls) ； // 是否指定url
平面饼状图的Plot对象是PiePlot类型。PiePlot对象没有x轴对象、y轴对象、绘制单元对象，数据源是PieDataset对象。
获取PiePlot对象操作为：
PiePlot plot = (PiePlot) chart.getPlot();
获取数据源：
PieDataset dataset= plot .getDataset();
饼状图可以接受一切 PieDataset 类型的数据源，下面讲解一下常用的 PieDataset 类型 DefaultPieDataset 的使用方式
实例化：
DefaultPieDataset dataset = new DefaultPieDataset();
增加修改操作：
dataset. setValue(Comparable key, double value);
删除操作：
dataset. remove(Comparable key);
查询操作：
dataset. getKey(int item);
或者
dataset. getValue(int item);
(1)3D 饼状图
对应的工厂方法为 createPieChart3D ，参数与平面饼状图相同。与平面饼状图的差别在于 Plot 对象是PiePlot3D类型 ，不再详述。
3 多重饼状图
（ 1 ）多重平面饼状图
生成多重平面饼状图：
JFreeChart chart = ChartFactory. createMultiplePieChart
(String title, // 图标题
CategoryDataset dataset, // 数据源
TableOrder order, // 指定提取数据的方式（按行或者按列）
boolean legend, // 是否显示图例
boolean tooltips, // 是否显示 tooltip
boolean urls) ； // 是否指定 url
多重平面饼状图的 Plot 对象是 MultiplePiePlot 类型。 MultiplePiePlot 对象没有 x 轴对象、 y 轴对象、绘制单元对象，数据源是 CategoryDataset对象。 MultiplePiePlot 对象中可以含有多个子 JFreeChart 对象，子 JFreeChart 对象是上面讲过的饼状图对象。
获取 MultiplePiePlot 对象操作为：
MultiplePiePlot plotMain = (MultiplePiePlot) chart.getPlot();
获取子 JFreeChart 的操作为：
JFreeChart childChart=plotMain.getPieChart();
获取数据源：
CategoryDataset dataset= plotMain .getDataset();
（ 2 ）多重 3D 饼状图
对应的工厂方法为 createMultiplePieChart3D ，该方法的参数与 多重平面饼状图 相同。 多重 3D 饼状图的 Plot 对象是 MultiplePiePlot 类型。MultiplePiePlot 对象中可以含有多个子 JFreeChart 对象，子 JFreeChart 对象是上面讲过的 3D 饼状图对象。
4 线图
（ 1 ）平面线图
生成平面线图：
JFreeChart chart = ChartFactory. createLineChart(String title, // 图标题
String categoryAxisLabel, //x 轴标题
String valueAxisLabel, //y 轴标题
CategoryDataset dataset, // 数据源
PlotOrientation orientation, // 显示方向
boolean legend, // 是否显示图例
boolean tooltips, // 是否显示 tooltip
boolean urls); // 是否指定 url
平面线图除了的 Plot 对象中绘制单元对象是 LineAndShapeRenderer 对象，其他一切组成对象与平面柱状图相同。
获取 Renderer 操作：
LineAndShapeRenderer renderer=(LineAndShapeRenderer) plot.getRenderer();
其他参考平面柱状图。
（ 2 ） 3D 线图
对应工厂方法为 createLineChart3D ，参数与 createLineChart 相同。 3D 线图的组成对象除了绘制单元对象是 LineAndShapeRenderer3D 对象，其他一切组成对象与 3D 柱状图相同。
5 时序图
生成时序图：
JFreeChart chart = ChartFactory.createTimeSeriesChart(
String title, // 图标题
String timeAxisLabel, //x 轴标题
String valueAxisLabel, //y 轴标题
XYDataset dataset, // 数据源
boolean legend, // 是否显示图例
boolean tooltips, // 是否显示 tooltip
boolean urls); // 是否指定 url
时序图的 Plot 对象是 XYPlot 类型。 XYPlot 对象的 x 轴是 DateAxis 对象， y 轴是 NumberAxis 对象，绘制单元是XYLineAndShapeRenderer 对象，数据源是 XYDataset 对象。
Plot 对象的获取操作：
XYPlot plot = (XYPlot) chart.getPlot();
X 轴对象的获取操作：
DateAxis xAxis = (DateAxis) plot.getDomainAxis();
Y 轴对象的获取操作：
NumberAxis yAxis =(NumberAxis) plot.getRangeAxis();
Renderer 对象的获取操作：
XYItemRenderer renderer= plot.getRenderer();
时序图可以接受一切 XYDataset 类型的数据源，下面讲解一下常用的 XYDataset 类型 TimeSeriesCollection 的使用方式。
实例化：
TimeSeriesCollection dataset=new TimeSeriesCollection();
添加数据操作：
dataset. addSeries(TimeSeries); // 后面讲解 TimeSeries 对象
删除数据操作：
dataset. removeSeries(int index);
查询数据操作 :
dataset. getSeries(int series);
TimeSeries 对象操作
实例化：
TimeSeries ts=TimeSeries(String name, Class timePeriodClass);
增加数据操作：
ts. add(RegularTimePeriod period, double value);
删除数据操作：
ts. delete(RegularTimePeriod period);
修改数据操作：
ts. update(RegularTimePeriod period, Number value);
查询数据操作：
ts. getValue(RegularTimePeriod period);
类 RegularTimePeriod 是 JFreeChart 提供的时间模板类，它有很多具体的时间类，比如： Minute 、 Second 、 Hour 、 Day…… 等，不再详述。