JFreeChart 動態生成圖表並返回 URL 完整實戰 (Web 環境)

架構圖解

[Servlet/Controller] → JFreeChart API → 圖表對象 → ServletUtilities.saveChartAsPNG → 臨時文件 → 返回文件名
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[JSP/前端] ← graphURL = /DisplayChart?filename=xxx ← 顯示 Servlet (web.xml 配置) ← 文件名

web.xml 核心配置

<servlet>
    <servlet-name>DisplayChart</servlet-name>
    <servlet-class>org.jfree.chart.servlet.DisplayChart</servlet-class>
</servlet>
<servlet-mapping>
    <servlet-name>DisplayChart</servlet-name>
    <url-pattern>/DisplayChart</url-pattern>
</servlet-mapping>

DisplayChart 內建 Servlet 讀取 Session 中的臨時文件流直接輸出圖片，無需控制器干預。

核心生成代碼 (可直接用於 Service/Controller)

public String generateChartUrl(String[] series, double[][] scores, String[] categories, String title, HttpSession session) {
    // 1. 數據集
    DefaultCategoryDataset dataset = new DefaultCategoryDataset();
    for (int s = 0; s < series.length; s++) {
        for (int c = 0; c < categories.length; c++) {
            dataset.addValue(scores[s][c], series[s], categories[c]);
        }
    }

    // 2. 創建折線圖
    JFreeChart chart = ChartFactory.createLineChart(
        title, null, null, dataset,
        PlotOrientation.VERTICAL, true, true, false
    );

    // 3. 圖表美化 (核心 API)
    chart.getLegend().setPosition(RectangleEdge.RIGHT);
    chart.setBackgroundPaint(Color.WHITE);
    
    CategoryPlot plot = chart.getCategoryPlot();
    plot.setBackgroundPaint(Color.WHITE);
    plot.setDomainGridlinesVisible(true);
    plot.setRangeGridlinesVisible(true);
    plot.setRangeGridlinePaint(Color.GRAY);
    plot.setDomainGridlinePaint(Color.GRAY);
    plot.setBackgroundAlpha(0.8f);
    
    // 字體設置 (解決中文亂碼)
    Font titleFont = new Font("微軟雅黑", Font.BOLD, 16);
    Font axisFont = new Font("微軟雅黑", Font.PLAIN, 12);
    Font legendFont = new Font("微軟雅黑", Font.PLAIN, 12);
    chart.getTitle().setFont(titleFont);
    chart.getLegend().setItemFont(legendFont);
    
    CategoryAxis domainAxis = plot.getDomainAxis();
    domainAxis.setTickLabelFont(axisFont);
    domainAxis.setLabelFont(axisFont);
    domainAxis.setCategoryLabelPositions(CategoryLabelPositions.UP_45); // 傾斜 45° 防重疊
    
    NumberAxis rangeAxis = (NumberAxis) plot.getRangeAxis();
    rangeAxis.setTickLabelFont(axisFont);
    rangeAxis.setLabelFont(axisFont);
    rangeAxis.setStandardTickUnits(NumberAxis.createIntegerTickUnits());
    rangeAxis.setAutoRangeIncludesZero(true);
    rangeAxis.setUpperBound(3.5); // 根據業務調整
    
    // 線條樣式
    LineAndShapeRenderer renderer = (LineAndShapeRenderer) plot.getRenderer();
    renderer.setShapesVisible(true); // 顯示數據點
    renderer.setSeriesStroke(0, new BasicStroke(2f, BasicStroke.CAP_ROUND, BasicStroke.JOIN_ROUND, 1f, new float[]{10f, 6f}, 0f)); // 虛線
    renderer.setSeriesStroke(1, new BasicStroke(2f, BasicStroke.CAP_ROUND, BasicStroke.JOIN_ROUND, 1f, new float[]{6f, 6f}, 0f));
    renderer.setBaseItemLabelsVisible(true);
    renderer.setBaseItemLabelGenerator(new StandardCategoryItemLabelGenerator());

    // 4. 保存為臨時文件，獲取文件名
    ChartRenderingInfo info = new ChartRenderingInfo(new StandardEntityCollection());
    String fileName = null;
    try {
        fileName = ServletUtilities.saveChartAsPNG(chart, 700, 300, info, session);
    } catch (IOException e) {
        throw new RuntimeException("圖表生成失敗", e);
    }

    // 5. 返回訪問 URL
    return "/DisplayChart?filename=" + fileName; // 相對路徑，前端直接 
}

前端調用 (JSP/Thymeleaf/Vue 通用)

<!-- JSP -->
<% String chartUrl = chartService.generateChartUrl(series, scores, categories, "業務圖表", session); %>
<img src="<%= request.getContextPath() %><%= chartUrl %>" width="700" height="300" />

<!-- Thymeleaf -->
<img th:src="@{${chartUrl}}" width="700" height="300" />

<!-- Vue/React -->
<img :src="baseUrl + chartUrl" width="700" height="300" />

關鍵避坑指南

1. 中文亂碼：必須顯式設置 Font，Linux 服務器需安裝中文字體包
2. 臨時文件清理：DisplayChart Servlet 默認保存 Session 級，Session 失效自動清理；長期運行建議定時清理 java.io.tmpdir
3. 併發性能：圖表生成 CPU 密集，高併發建議異步生成 + 緩存（同參數復用）
4. 導出高清圖：ChartUtilities.saveChartAsPNG/JPEG 可直接生成文件供下載，無需 Servlet
5. 版本依賴：org.jfree:jfreechart:1.5.3 + org.jfree:jcommon:1.0.23