使用 POI-TL 和 JFreeChart 动态生成 Word 报告

文章目录

  • 前言
  • 一、需求背景
  • 二、方案分析
  • 三、 POI-TL + JFreeChart 实现
    • 3.1 Maven 依赖
    • 3.3 word模板设置
    • 3.2 实现代码
  • 踩坑

前言

在开发过程中，我们经常需要生成包含动态数据和图表的 Word 报告。本文将介绍如何结合 POI-TL 和 JFreeChart，实现动态生成 Word 报告的功能，并分享一些实际开发中的踩坑经验。
word生成方案：

  1. freemarker+ftl
  2. pot-tl模板替换
  3. poi硬编码

一、需求背景

在之前的文章中，我们已经介绍了如何使用模板替换、复杂表格和图片插入等功能。此次的需求是生成一个包含统计图的 Word 报告，统计图需要根据动态数据生成。面临的主要问题包括：

  1. 选择 Word 生成方案：如何在 Word 中动态插入数据和图表？
  2. 图片插入方案：如何将生成的统计图插入到 Word 中？
  3. 生成统计图表方案：如何根据数据动态生成统计图？

二、方案分析

  1. POI 硬编码
    直接使用 Apache POI 硬编码生成 Word 文档，虽然可行，但代码复杂且难以维护，因此不推荐。

  2. FreeMarker + FTL
    FreeMarker 可以实现文本替换和图片插入，理论上符合需求。但 FTL 模板的维护较为繁琐，尤其是在处理复杂表格和图片时。

  3. POI-TL + JFreeChart
    POI-TL 是一个基于 Apache POI 的模板引擎，支持文本替换、图片插入等功能。结合 JFreeChart 生成统计图，可以很好地满足需求。

三、 POI-TL + JFreeChart 实现

关于JFreeChart请移步使用 JFreeChart 创建动态图表：从入门到实战

3.1 Maven 依赖

首先，需要在项目中引入 POI-TL 和 JFreeChart 的依赖。注意 POI 和 POI-TL 的版本需要对应，否则可能会出现 NoSuchMethod 等错误。

<dependency>
		    <groupId>org.apache.poi</groupId>
		    <artifactId>poi-ooxml</artifactId>
		    <version>4.1.2</version>
		</dependency>
		<dependency>
		    <groupId>org.apache.poi</groupId>
		    <artifactId>poi-scratchpad</artifactId>
		    <version>4.1.2</version>
		</dependency>
		<dependency>
		    <groupId>org.apache.poi</groupId>
		    <artifactId>poi-excelant</artifactId>
		    <version>4.1.2</version>
		</dependency>
		<dependency>
		    <groupId>org.apache.poi</groupId>
		    <artifactId>poi-ooxml-schemas</artifactId>
		    <version>4.1.2</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.jfree</groupId>
			<artifactId>jfreechart</artifactId>
			<version>1.5.3</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>com.deepoove</groupId>
			<artifactId>poi-tl</artifactId>
			<version>1.10.0</version>
		</dependency>

3.3 word模板设置

在 Word 模板中，使用占位符标记需要替换的内容。对于图片，需要在占位符前加 @，例如：

  • 替换文本：时间 -> ${date}
  • 插入图片：${@dailyOnlinePic}
  • 条件判断：${?isTrue} 条件内容 ${/isTrue}

3.2 实现代码

以下是核心实现代码：

    private static final String TEMPLATE_PATH = "classpath:template/report.docx";
    private static final String OUTPUT_DIR = "D:/data/upload/analysis/";
    private static final String PIC_DIR = OUTPUT_DIR + "pic/";

    public void getWord(String curDistCode) {
        try {
            // 获取模板文件
            File file = ResourceUtils.getFile(TEMPLATE_PATH);

            // 构建模板替换的数据
            Map<String, Object> dataMap = buildTemplateData(curDistCode);

            // 生成最终文件路径
            String fileName = UUIDUtil.genUUID32() + ".docx";
            String filePath = OUTPUT_DIR + fileName;

            // 使用 POI-TL 渲染模板并保存
            try (XWPFTemplate template = XWPFTemplate.compile(file, Configure.newBuilder().buildGramer("${", "}").build())
                    .render(dataMap)) {
                template.writeToFile(filePath);
            }
            //上传文件返回附件id
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private Map<String, Object> buildTemplateData(String curDistCode) throws IOException {
        Map<String, Object> dataMap = new HashMap<>();

        // 设置日期和在线总数
        dataMap.put("date", LocalDate.now());
        // 查询设备数据
        dataMap.put("onlineTotal", 100);
        // 生成每日在线图表
        DefaultCategoryDataset dailyData = buildDailyDataset(stationByTime);
        String dailyPicFile = generateChart(dailyData, "监测站总在线数", "小时", "数量", dailyOnlineTxtEnum);
        dataMap.put("dailyOnlinePic", Pictures.ofStream(new FileInputStream(dailyPicFile), PictureType.JPEG).size(600, 200).create());
        return dataMap;
    }
    // 构建每日在线图表的数据集
    private DefaultCategoryDataset buildDailyDataset(List<FireStationByTimeDTO> stationByTime) {
        DefaultCategoryDataset dataset = new DefaultCategoryDataset();
        stationByTime.forEach(t -> dataset.addValue(t.getOnlineNum(), "", t.getTime()));
        return dataset;
    }
    // 生成图表并保存为图片
    private String generateChart(DefaultCategoryDataset dataset, String title, String xAxisLabel, String yAxisLabel, DailyOnlineTxtEnum style) throws IOException {
        // 设置全局字体（支持中文）
        StandardChartTheme chartTheme = new StandardChartTheme("CN");
        chartTheme.setExtraLargeFont(new Font("宋体", Font.PLAIN, 14)); // 标题字体
        chartTheme.setLargeFont(new Font("宋体", Font.PLAIN, 14));     // 图例字体
        chartTheme.setRegularFont(new Font("宋体", Font.PLAIN, 12));   // 轴标签字体
        ChartFactory.setChartTheme(chartTheme);

        // 创建图表
        JFreeChart chart = ChartFactory.createLineChart(title, xAxisLabel, yAxisLabel, dataset);
        setChartStyle(chart, style);

        // 保存图表为图片
        String picFile = PIC_DIR + UUIDUtil.genUUID32() + ".png";
        //int numberOfCategories = dataset.getColumnCount();
        //int width = Math.max(800, numberOfCategories * 50); // 每个类别宽度为50，最小宽度为800
        ChartUtils.saveChartAsPNG(new File(picFile), chart, 1200, 400);
        return picFile;
    }

    // 设置图表样式
    private void setChartStyle(JFreeChart chart) {
        CategoryPlot plot = chart.getCategoryPlot();
        chart.setBackgroundPaint(Color.WHITE);
        plot.setBackgroundPaint(Color.WHITE);
        plot.setDomainGridlinePaint(Color.LIGHT_GRAY);
        plot.setRangeGridlinePaint(Color.LIGHT_GRAY);
        // 设置第一条折线的粗细
        plot.getRenderer().setSeriesStroke(0, new BasicStroke(5.0f));
         // 根据样式设置折线颜色
        plot.getRenderer().setSeriesPaint(0, Color.RED);
    }

效果
在这里插入图片描述

踩坑

  1. 插入图片如何占位
    与常规文本替换不同，图片插入需要在占位符前加 @，例如 ${@dailyOnlinePic}或{{@pic}}
  2. 统计图中文乱码
    JFreeChart 默认不支持中文，需要通过设置全局字体解决：
       // 设置全局字体（支持中文）
        StandardChartTheme chartTheme = new StandardChartTheme("CN");
        chartTheme.setExtraLargeFont(new Font("宋体", Font.PLAIN, 14)); // 标题字体
        chartTheme.setLargeFont(new Font("宋体", Font.PLAIN, 14));     // 图例字体
        chartTheme.setRegularFont(new Font("宋体", Font.PLAIN, 12));   // 轴标签字体
        ChartFactory.setChartTheme(chartTheme);

3.统计图横坐标…
如果生成的图片宽度不够，横坐标可能会显示不全。可以通过增加图片宽度解决，插入时等比例缩放：

ChartUtils.saveChartAsPNG(new File(picFile), chart, 1200, 400);

dataMap.put("dailyOnlinePic", 
Pictures.ofStream(new FileInputStream(dailyPicFile), PictureType.JPEG).size(600, 200).create());

或动态计算需要生成的图片宽度：

int numberOfCategories = dataset.getColumnCount();
int width = Math.max(800, numberOfCategories * 50); // 每个类别宽度为50，最小宽度为800
  1. 模板条件判断
    POI-TL支持复杂的条件判断，例如结合逻辑运算符（&&、||）和比较运算符（==、!=、>、< 等）。
    例如：
{{?isStudent}}
  {{?age > 18}}
    您是一名成年学生。
  {{/age > 18}}
{{/isStudent}}

此次实验boolean好用，字符串==匹配失败。

在这里插入图片描述

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