POI excel插入图表

据我所知POI插入表格好像没有对应的API，所以想到一个折中的方法：借用JFreeChart生成表格之后转化为图片，进而插入到excel中。

首先定义接口

public interface ChartToImgMaker {

    //用于配置图表标题，作为trans()的第一个参数option的key
    String TITLE_KEY = "titleKey";

    //用于配置图表X轴名称，作为trans()的第一个参数option的key
    String X_AXIS_KEY = "xAxisKey";

    //用于配置图表Y轴名称，作为trans()的第一个参数option的key
    String Y_AXIS_KEY = "yAxisKey";

    String trans(Map<String, String> option, Map<String, Object> data, String imgPath);
    /**
     * @param option 配置信息
     * @param data  原始数据
     * @param imgPath  生成后的图像保存路径
     * @param width     图像的宽
     * @param height    图像的高
     * @return
     */
    String trans(Map<String, String> option, Map<String, Object> data, String imgPath, int width, int height);

}

接下来给出骨架实现
主要固定转换流程：createDataset-> createChart ->transToImg

public abstract class AbstractChartToImgMaker implements ChartToImgMaker{

    //创建数据
    protected abstract Dataset createDataset(Map<String, Object> data);

    protected abstract JFreeChart createChart(Map<String, String> option, Dataset dataset);

    /**
     * 设置图表主题，用于解决中文乱码
     * @return
     */
    protected ChartTheme setStandardChartThem() {
        //创建主题样式
        StandardChartTheme standardChartTheme=new StandardChartTheme("CN");
        //设置标题字体
        standardChartTheme.setExtraLargeFont(new Font("隶书",Font.BOLD,20));
        //设置图例的字体
        standardChartTheme.setRegularFont(new Font("宋书",Font.PLAIN,15));
        //设置轴向的字体
        standardChartTheme.setLargeFont(new Font("宋书", Font.PLAIN,15));
        //应用主题样式
        ChartFactory.setChartTheme(standardChartTheme);
        return standardChartTheme;
    }

    //转换的底层方法，因为固定，所以定义为final方法
    final protected String transToImg(JFreeChart chart, String imgPath, int width, int height) {
        try {
            OutputStream os = new FileOutputStream(imgPath);
            ChartUtilities.writeChartAsJPEG(os, chart, width, height);
            os.close();
            return imgPath;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            return "";
        }
    }

    @Override
    final public String trans(Map<String, String> option, Map<String, Object> data, String imgPath) {
        return trans(option, data, imgPath, 500, 500);
    }

    //暴露接口的实现，因为流程固定所以定义为final方法
    @Override
    final public String trans(Map<String, String> option, Map<String, Object> data, String imgPath, int width, int height) {
        Dataset dataset = createDataset(data);
        setStandardChartThem();
        JFreeChart jFreeChart = createChart(option, dataset);
        return transToImg(jFreeChart, imgPath, width, height);
    }

}

为折线图和柱状图给出默认实现

public class CategoryChartToImgMaker extends AbstractChartToImgMaker {


    //用于配置X轴的类目列表， 作为trans()的第一个参数option的key
    public static final String SERIES_KEY_LIST = "series_key_list";

    //用于配置类目型表格的具体类型， 作为trans()的第一个参数option的key
    public static final String CATEGORY_CHART_TYPE_KEY = "categoryChartType";

    /**
     * CATEGORY_CHART_TYPE_* 的常量值指定生成表格的创建方法名，
     * 作为trans()的第一个参数option的key为 CATEGORY_CHART_TYPE_KEY 的value值
     */
    public static final String CATEGORY_CHART_TYPE_LINE = "createLineChart";

    public static final String CATEGORY_CHART_TYPE_LINE_3D = "createLineChart3D";

    public static final String CATEGORY_CHART_TYPE_BAR = "createBarChart";

    public static final String CATEGORY_CHART_TYPE_BAR_3D = "createBarChart3D";


    protected CategoryItemLabelGenerator itemLabelGenerator;

    public CategoryChartToImgMaker() {
        super();
    }

    public CategoryChartToImgMaker(CategoryItemLabelGenerator itemLabelGenerator) {
        this.itemLabelGenerator = itemLabelGenerator;
    }

    /**
     * 组装数据的方法，此处给出默认实现，所以有固定的数据可以要求，如果觉得数据结构麻烦可以自己重写此方法即可
     * 组装数据, data数据格式要求：
     * 1. 必须添加key为LineChartToImgMaker.SERIES_KEY_LIST的value;value的类型必须为List<String>
     * 此项数据作为X轴类目数据
     * 2. data 中其他key代表一个系列数据，value的数据类型必须为List<Number>
     * 某项系列的value 值对应的list的size必须和X轴数据的size相等，并且一一对应
     *
     * @param data
     * @return
     */
    @Override
    protected Dataset createDataset(Map<String, Object> data) {
        DefaultCategoryDataset lineDataset = new DefaultCategoryDataset();
        List<String> xAxisData = (List<String>) data.get(SERIES_KEY_LIST);
        /*一种针对更为简单的数据格式的组装数据实现，由于需要多层循环放弃使用
        List<Map<String, Double>> seriesData;
        for (Map.Entry<String, Object> entry : data.entrySet()) {
            seriesData = (List<Map<String, Double>>) entry.getValue();
            for (Map<String, Double> value : seriesData) {
                for (Map.Entry<String, Double> valueEntry : value.entrySet()) {
                    lineDataset.addValue(valueEntry.getValue(), entry.getKey(), valueEntry.getKey());
                }
            }
        }*/
        List<Number> seriesData;
        Number value;
        for (Map.Entry<String, Object> entry : data.entrySet()) {
            if (SERIES_KEY_LIST.equals(entry.getKey())) {
                continue;
            }
            seriesData = (List<Number>) entry.getValue();
            for (int index = 0, length = seriesData.size(); index < length; index++) {
                value = seriesData.get(index);
                lineDataset.addValue(value == null ? 0 : value, entry.getKey(), xAxisData.get(index));
            }
        }
        return lineDataset;
    }


    @Override
    protected JFreeChart createChart(Map<String, String> option, Dataset dataset) {
        DefaultCategoryDataset categoryDataset = (DefaultCategoryDataset) dataset;

        //获取配置信息中要创建的表格类型，从而决定调用的创建方法
        String createMethodName = option.get(CATEGORY_CHART_TYPE_KEY);

        JFreeChart chart;
        try {
            //通过方法名获取创建图表的方法
            Method method = ChartFactory.class.getMethod(createMethodName, new Class[]{
                    String.class, String.class, String.class,
                    CategoryDataset.class, PlotOrientation.class,
                    boolean.class, boolean.class, boolean.class}
            );
            chart = (JFreeChart) method.invoke(null, option.get(TITLE_KEY), option.get(X_AXIS_KEY), option.get(Y_AXIS_KEY),
                    categoryDataset, PlotOrientation.VERTICAL, true, false, false);
        } catch (Exception e) {
            //没有找到合适的创建方法，则默认创建折线图表
            chart = ChartFactory.createLineChart(option.get(TITLE_KEY), option.get(X_AXIS_KEY), option.get(Y_AXIS_KEY),
                    categoryDataset, PlotOrientation.VERTICAL, true, false, false);
        }

        CategoryPlot plot = chart.getCategoryPlot();
        plot.setBackgroundPaint(Color.white);
        plot.setDomainGridlinesVisible(true);  //设置背景网格线是否可见
        plot.setDomainGridlinePaint(Color.BLACK); //设置背景网格线颜色
        plot.setRangeGridlinePaint(Color.GRAY);
        plot.setNoDataMessage("无数据");
        renderChartAsDefault(plot);
        return chart;

    }

    private void renderChartAsDefault(CategoryPlot plot) {
        CategoryItemRenderer categoryItemRenderer = plot.getRenderer();
        if (itemLabelGenerator == null) {
            itemLabelGenerator = new StandardCategoryItemLabelGenerator();
        }
        categoryItemRenderer.setBaseItemLabelGenerator(itemLabelGenerator);
        categoryItemRenderer.setBaseItemLabelsVisible(true);
        categoryItemRenderer.setBasePositiveItemLabelPosition(new ItemLabelPosition(ItemLabelAnchor.OUTSIDE12, TextAnchor.BASELINE_LEFT));
        categoryItemRenderer.setBaseItemLabelFont(new Font("Dialog", 1, 14));
        plot.setRenderer(categoryItemRenderer);
    }

    //主要用于设置自定义的标识
    public void setItemLabelGenerator(CategoryItemLabelGenerator itemLabelGenerator) {
        this.itemLabelGenerator = itemLabelGenerator;
    }

}

CategoryChartToImgMaker 主要用于创建折线图、柱状图等多类目的图表，通过给出的配置信息来调用不同的构造方法获取不同的图表。为了说明问题，只给给出了4类图表支持，通过该类的前缀为CATEGORY_CHART_TYPE_*静态字段来确定创建什么类型的图表，该字段的值其实就是JFreeChar提供的ChartFactory的各种创建图表方法名（因为要通过反射获取该方法）。

示例

   Map<String, String> option = new HashMap<String, String>();


       //配置生成的图表类型，示例为折线图
       option.put(CategoryChartToImgMaker.CATEGORY_CHART_TYPE_KEY, CategoryChartToImgMaker.CATEGORY_CHART_TYPE_LINE);
       //配置图表的标题、X、Y轴名称
        option.put(ChartToImgMaker.TITLE_KEY, "第一季度温度情况");
        option.put(ChartToImgMaker.X_AXIS_KEY, "月份");
        option.put(ChartToImgMaker.Y_AXIS_KEY, "温度");

        Map<String, Object> lineDate = new HashMap<String, Object>();
        List<String> seriesKeys= new ArrayList<String>();
        seriesKeys.add("1月份");
        seriesKeys.add("2月份");
        seriesKeys.add("3月份");
        //配置X轴的值
        lineDate.put(CategoryChartToImgMaker.SERIES_KEY_LIST, seriesKeys);
        List<Double> series1= new ArrayList<Double>();
        series1.add(23D);
        series1.add(null);
        series1.add(21D);
        lineDate.put("最高",series1);
        List<Double> series2= new ArrayList<Double>();
        series2.add(8D);
        series2.add(11D);
        series2.add(5D);
        lineDate.put("最低",series2);
        List<Double> series3= new ArrayList<Double>();
        series3.add(15.5);
        series3.add(18.0);
        series3.add(13.0);
        lineDate.put("平均",series3);

        String chartImgPath = "D:\\lineImg.jpg";
        CategoryChartToImgMaker categoryChartToImgMaker = new CategoryChartToImgMaker();
        categoryChartToImgMaker.trans(option, lineDate, chartImgPath, 1000, 800);

至此我们已将表格转化为图片，接下来就是将图片插入到excel中

public class POIExcelUtil {
 /**
     * 将图片插入到指定位置，并设定图片所占区域大小，以单元格为单位
     * @param imgPath
     * @param region  图片位置以及大小；
     *                图片左上角所在单元格 => region[0]：col; region[1]: row;
     *                图片大小,单位为一个单元格的宽或高 => region[2]: width; region[3]: height
     * @param patriarch
     * @param workbook
     */
    public static void pictureToPosition(String imgPath, int[] region, HSSFPatriarch patriarch, Workbook workbook) {
        try {
            if (region.length != 4){
                throw new IllegalArgumentException("the region should have 4 items which are col, row, width, height for image");
            }
            ByteArrayOutputStream byteArrayOut = new ByteArrayOutputStream();
            BufferedImage bufferImg = ImageIO.read(new File(imgPath));
            ImageIO.write(bufferImg, FilenameUtils.getExtension(imgPath), byteArrayOut);
            //定位图片的位置
            HSSFClientAnchor anchor = new HSSFClientAnchor(0, 0, 0, 0, (short) region[0], region[1], (short) (region[0]+region[2]), region[1]+region[3]);
            patriarch.createPicture(anchor, workbook.addPicture(byteArrayOut.toByteArray(), HSSFWorkbook.PICTURE_TYPE_PNG));
            byteArrayOut.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

写好了工具类，之后就简单了

        POIExcelUtil.pictureToPosition(chartImgPath, new int[]{2,30,10,20}, patriarch, workbook);

左侧的饼图也是示例，只要继承AbstractChartToImgMaker并实现createDataset和createChart即可（地方有限暂时不给代码）。如果你觉得我定义的数据结构很复杂，你也可以自己继承CategoryChartToImgMaker并给出createDataset的实现即可。

本文内容介绍如何通过Excel在线编辑器——Spire.Cloud Excel来实现图表插入，插入图表时，可插入常见的柱状图、饼图、折线图、条形图、面积图、散点图、股价图等。这里挑选几种图表来展示插入图表以及相关格式化操作。

1.进入Excel在线编辑页面

可直接百度搜索Spire.Cloud Excel进入页面，点击在线编辑入口，登录个人账户后，在【文档管理】下可新建或上传Excel文档。

这里以新建一个Excel工作表为例。新建后，点击“编辑”进入在线编辑模式。

键入图表生成所需的数据源。考虑表格设计和美观性，可对表格数据区域进行相关格式化操作，如图：

PS：图中数据区域包含格式化操作有：

单元格合并（纵向、横向）、单元格背景、单元格居中（水平/垂直居中）、字体（名称：Padmaa、字号、字体颜色、加粗）、数字格式（常规、百分比）、行高、列宽、边框等。

2.插入图表

完成数据录入后，插入图表。

在数据区域中选中B3：D12区域的数据作为图表数据源。依次在【插入】选项卡下，选择插入【图表】，弹出的界面中可选择插入的图表类型。如下图中的柱状图图表插入效果：

插入图表后，对图表细节内容进行调整。包括：图表标题、图表背景（在“形状填充”中设置）、图表绘图区域背景、图例背景、图例字体颜色（在“开始”中设置）、图例位置（靠左、靠右、靠上、靠下等）、图表边框等，此外，也可鼠标右键图表，选择【图表高级设置】可弹出相关设置界面，在该界面下可设置图表类型、数据源、布局、纵/横坐标轴、可选文字等内容，如下图：

经过简单设计后，最终图表效果如图所示，分别选用不同数据源生成了多个不同的图表类型：

柱形图：

饼图：

折线图：

条形图：

面积图：

生成图表后，注意保存当前文档。可导出为Excel、PDF、CSV、ODS、XLTX、OTS等，这里以导出为Excel为例，下图为导出的EXCEL表格效果：

3.扩展内容

以上图表内容配色方案参考自如图内容，有需可自取：

End~