使用 POI-TL 和 JFreeChart 动态生成 Word 报告

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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800ChartUtils.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

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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

4. 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。

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