1、基于報(bào)表設(shè)計(jì)器的實(shí)現(xiàn)技術(shù)        摘要報(bào)表始終是所有信息系統(tǒng)中不可或缺的內(nèi)容，尤其是在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用系統(tǒng)中，報(bào)表更是占據(jù)著相當(dāng)重要的地位。本文提出了一個(gè)基于JFreeReport報(bào)表設(shè)計(jì)器的設(shè)計(jì)方案，并給出了基于Swing的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。在設(shè)計(jì)過(guò)程中主要使用了Swing、XML持久化保存、MVC設(shè)計(jì)模式、軟件工程等技術(shù)。 關(guān)鍵詞JFreeReport;報(bào)表生成；設(shè)計(jì)模式；XML持久化保存 1 基于JFreeReport報(bào)表背景與簡(jiǎn)介 信息化過(guò)程中需要處理大量的有關(guān)多維數(shù)據(jù)集的信息，而表現(xiàn)數(shù)據(jù)信息處理結(jié)果的一種理想的方

2、式就是數(shù)據(jù)報(bào)表。報(bào)表定義文件是生成復(fù)雜報(bào)表的重要文件，主要描述如何使用指定的格式生成復(fù)雜的報(bào)表，對(duì)于JFreeReport定義數(shù)據(jù)報(bào)表格式所需的XML文件通常是由人工輸入編寫的，對(duì)于格式較為簡(jiǎn)單的報(bào)表還可以接受，但是對(duì)于大型數(shù)據(jù)庫(kù)報(bào)表，數(shù)據(jù)報(bào)表關(guān)系格式復(fù)雜而且字段數(shù)量較多，人工輸入易出錯(cuò)又繁瑣，本文研究的報(bào)表設(shè)計(jì)器就是針對(duì)JFreeReport報(bào)表生成內(nèi)核進(jìn)行開(kāi)發(fā)的。 2系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) 2.1系統(tǒng)整體框架與MVC模式 基于Java的Swing技術(shù)，設(shè)計(jì)器內(nèi)核使用JFreeReport，用于繪制和輸出各種復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)報(bào)表。設(shè)計(jì)器的主要工作是將用戶對(duì)報(bào)表的設(shè)計(jì)意圖通過(guò)報(bào)表生成內(nèi)核的API傳遞至報(bào)表生成

3、內(nèi)核，再將報(bào)表生成的結(jié)果實(shí)時(shí)反饋給用戶。報(bào)表生成后，應(yīng)該能夠持久化保存。此外，根據(jù)當(dāng)前流行的數(shù)據(jù)庫(kù)報(bào)表的功能，系統(tǒng)也要具備將報(bào)表轉(zhuǎn)換成諸如PDF、HTML等其他文件格式的功能。讓用戶對(duì)于事實(shí)數(shù)據(jù)具有全面的分析和了解，增加數(shù)據(jù)流通為企業(yè)帶來(lái)的效益。 為了能夠方便地重用組件并且體現(xiàn)模塊的獨(dú)立性，把整個(gè)系統(tǒng)組件分解組織成11個(gè)類包，只要得到這個(gè)包文件，其他類也可以引用該包中的所有類并使用里面的某些組件。該類包分別為：datasource（數(shù)據(jù)源包），dbutilities（數(shù)據(jù)庫(kù)工具包），io（磁盤操作包），jfdmainfrm（系統(tǒng)主窗體包），reportgenerate（報(bào)表生成包），tools

4、（系統(tǒng)所需的其他工具類），wmvc（MVC包，包含有MVC模式所需的基礎(chǔ)支持類，它是系統(tǒng)的底層基類）。 MVC模式的優(yōu)點(diǎn)在于這種方法鼓勵(lì)重用，而不是重新設(shè)計(jì)。有相同機(jī)理的組件，只要改寫不相同的模型部分，便能制造出不同功效的組件，而不用重新設(shè)計(jì)每個(gè)組件，縮短和減輕了設(shè)計(jì)工作的時(shí)間和難度。因此選擇了MVC設(shè)計(jì)模式作為系統(tǒng)的主體架構(gòu)1。 MVC模式基本實(shí)現(xiàn)過(guò)程為： （1）控制器； （2）控制器新建一個(gè)或多個(gè)視圖對(duì)象，并將它們與模型相關(guān)聯(lián)； （3）控制器改變模型的狀態(tài)； （4）當(dāng)模型的狀態(tài)改變時(shí)，模型將會(huì)自動(dòng)刷新與之相關(guān)的視圖。 Java通過(guò)專門的類Observable及Observer接口來(lái)實(shí)現(xiàn)MV

5、C模式。Model類必須繼承Observable類，View類必須實(shí)現(xiàn)接口Observer。正是由于實(shí)現(xiàn)了上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)模型發(fā)生改變時(shí)，模型就會(huì)自動(dòng)刷新與之相關(guān)的視圖。其UML序列圖可以表示為圖1。 在系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，首先建立視圖類WmvcView，它繼承了Obsever抽象類，重載了update()和updateView()方法。然后構(gòu)造模型類WmvcModel，它繼承自O(shè)bservable抽象類，重載了addView()，deleteView()和notifyViews()方法。通過(guò)addView()方法，模型將實(shí)例化視圖并且將視圖與模型建立關(guān)系。最后創(chuàng)建控制器WmvcControllor類

6、，它實(shí)現(xiàn)了ActionListener和ItemListener兩個(gè)接口，重寫actionPerformed()和itemStateChanged()方法2。至此，系統(tǒng)的MVC框架搭建完成。 最后建立WmvcApp類，它應(yīng)用了單例模式（Singleton）來(lái)保證在整個(gè)系統(tǒng)中只有一個(gè)實(shí)例存在，實(shí)現(xiàn)了類似于VC+中的WinApp機(jī)制。應(yīng)用單例模式的思路是：一個(gè)類能返回對(duì)象一個(gè)引用和一個(gè)獲得該實(shí)例的方法。當(dāng)調(diào)用這個(gè)方法時(shí)，如果類持有的引用不為空就返回這個(gè)引用，如果類保持的引用為空就創(chuàng)建該類的實(shí)例并將實(shí)例的引用賦予該類保持的引用；同時(shí)還將該類的構(gòu)造函數(shù)定義為私有方法3。這樣其他處的代碼就無(wú)法通過(guò)調(diào)用該

7、類的構(gòu)造函數(shù)來(lái)實(shí)例化該類的對(duì)象，只有通過(guò)該類提供的靜態(tài)方法來(lái)得到該類的唯一實(shí)例。 2.2系統(tǒng)界面設(shè)計(jì) 整個(gè)主界面采用有限制的多文檔結(jié)構(gòu)。所謂有限制的多文檔結(jié)構(gòu)，就是同一時(shí)間內(nèi)只能打開(kāi)一個(gè)文檔的多文檔結(jié)構(gòu)。為什么要這樣設(shè)計(jì)而不直接使用單文檔結(jié)構(gòu)呢？首先，是由于JFreeReport內(nèi)核的限制。目前，JFreeReport只支持一個(gè)報(bào)表對(duì)象在內(nèi)存中，也就是說(shuō)同一時(shí)間只能打開(kāi)一個(gè)報(bào)表文件。因此對(duì)于設(shè)計(jì)器系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，同一時(shí)間當(dāng)然也只能打開(kāi)一個(gè)文檔。但是JFreeReport是一個(gè)很快的項(xiàng)目,也許它很快就能支持多文檔編輯,為了保持系統(tǒng)的可擴(kuò)展性,所以選擇了多文檔結(jié)構(gòu)。其次，在系統(tǒng)界面中還引入了子菜單的概念

8、，通過(guò)在子窗體上構(gòu)造子菜單，將報(bào)表菜單與系統(tǒng)菜單分離，使得主界面更加簡(jiǎn)約，用戶操作簡(jiǎn)便。 系統(tǒng)界面主要分為以下幾個(gè)區(qū)域： （1）系統(tǒng)菜單：用戶通過(guò)它進(jìn)行保存/打開(kāi)報(bào)表、設(shè)置數(shù)據(jù)源等系統(tǒng)操作； （2）報(bào)表菜單：用戶通過(guò)它對(duì)報(bào)表進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換、打印、翻頁(yè)、比例設(shè)置等操作； （3）報(bào)表工具條：提供報(bào)表菜單常用項(xiàng)的快捷操作； （4）編輯瀏覽域：編輯報(bào)表時(shí)實(shí)時(shí)顯示編輯效果； （5）編輯狀態(tài)條：顯示報(bào)表頁(yè)數(shù)等狀態(tài)信息。 報(bào)表元素編輯區(qū)：報(bào)表編輯的主要區(qū)域，以分區(qū)域的方式顯示報(bào)表元素的簡(jiǎn)要信息。并提供對(duì)于報(bào)表元素添加、刪除、修改功能的操作方法。 2.3數(shù)據(jù)庫(kù)連接類的設(shè)計(jì) Java的數(shù)據(jù)庫(kù)編程主要使用JDBC類

9、庫(kù)。使用JDBC類庫(kù)進(jìn)行編程，調(diào)用Connection.getConnection()方法時(shí)，獲得一個(gè)Connection對(duì)象，并使用正面（Facade）模式來(lái)實(shí)現(xiàn)JDBC編程4。 DbFacade是一個(gè)Facade對(duì)象，它使用execute()和executeQuery()兩種方法執(zhí)行SQL語(yǔ)句。前者執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)操作語(yǔ)句，后者執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)查詢語(yǔ)句。在DbFacade類中包裝了兩個(gè)對(duì)象，SqlStatement和ConnectionMgr。SqlStatement類主要實(shí)現(xiàn)SQL語(yǔ)句的查詢，ConnectionMgr類實(shí)現(xiàn)了一個(gè)單例（Singleton）模式，用于管理與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接。 

10、1         3報(bào)表部件的實(shí)現(xiàn) 3.1報(bào)表表板的定義 為了方便用戶設(shè)計(jì)報(bào)表，系統(tǒng)中的報(bào)表模板是由若干個(gè)表板組成的，而各報(bào)表元素，位于各表板之中。模板、表板、報(bào)表元素。 系統(tǒng)支持的7類表板如下： 頁(yè)眉板（PageHeader）、表眉板（ReportHeader）、組眉板（GroupHeader）、主體板（ItemBand）、組腳板（GroupFooter）、表腳板（ReportFooter）、頁(yè)腳板（PageFooter）等。 3.2報(bào)表編輯的功能 為了實(shí)現(xiàn)報(bào)表的編輯功能，系統(tǒng)將報(bào)表元素組織成一棵元素樹(shù)。所以報(bào)

11、表編輯功能的實(shí)現(xiàn)首先要構(gòu)造元素樹(shù)5。為了完成元素樹(shù)的構(gòu)造，必須設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)制來(lái)識(shí)別報(bào)表中的元素。由于JFreeReport本身定義的報(bào)表元素類型比較簡(jiǎn)單，不便于用戶編輯報(bào)表，對(duì)于JFreeReport的報(bào)表元素類型進(jìn)行了擴(kuò)展。系統(tǒng)中的報(bào)表元素共有5種類型：StringElement（文本元素），它是報(bào)表中最常用的元素類型，分為域綁定型和靜態(tài)型；NumberElement（數(shù)值元素），是一個(gè)域綁定型元素，用于存放數(shù)值格式信息，可以設(shè)置數(shù)值的顯示格式；DateElement（日期元素），屬于域綁定型元素，存放日期信息，且可以設(shè)置日期的顯示格式；ShapeElement（圖形元素），矩形、直線等矢量圖

12、形用圖形元素表示；ImageElement（圖片元素），用于存放外部的圖片。 由于對(duì)JFreeReport的元素類型進(jìn)行了擴(kuò)展，就需要對(duì)元素類進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。目前，只有StringElement支持靜態(tài)類型數(shù)據(jù)，為了保持系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，構(gòu)造了一個(gè)RElementIF接口用于保存元素的類型信息。StringElement、NumberElement和DateElement在JFreeReport中都屬于TextElemet，所以它們都繼承了TextElement類，通過(guò)setDataSourceType()方法來(lái)應(yīng)用不同的格式模版,完成類的擴(kuò)充。在識(shí)別報(bào)表元素時(shí)只需對(duì)RelementIF對(duì)象進(jìn)行i

13、nstanceof運(yùn)算，即可獲知當(dāng)前的報(bào)表元素。圖2展示了系統(tǒng)報(bào)表元素的類設(shè)計(jì)圖。 3.3報(bào)表定義文件的存取 系統(tǒng)的最終目的是自動(dòng)生成JFreeReport的數(shù)據(jù)報(bào)表定義文件，因此有必要將數(shù)據(jù)源信息與數(shù)據(jù)報(bào)表的定義分開(kāi)保存。這樣就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與樣式展示的分離。為此，系統(tǒng)引入了工程的概念：將數(shù)據(jù)報(bào)表的樣式定義信息和數(shù)據(jù)源信息分別持久化保存，再用一個(gè)工程文件保存上述兩個(gè)文件的路徑。 JFreeReport提供了報(bào)表定義文件輸出的API方法6,由于數(shù)據(jù)源對(duì)象是一個(gè)JavaBean類，可以使用XMLEncoder和XMLDecoder類庫(kù)方法將其序列化，限于篇幅，源碼不再列出。 4結(jié)語(yǔ) 報(bào)表問(wèn)題是信息

14、化過(guò)程中關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)，它的難點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)客戶化，本文中介紹了一個(gè)基于JfreeReport的報(bào)表生成器的一個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，并給出了設(shè)計(jì)JFreeReport報(bào)表生成器的關(guān)鍵步驟。目前的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了JfreeReport主要功能。隨著JFreeReport的系統(tǒng)應(yīng)用范圍擴(kuò)大，還有待于在以下方面完善7： （1) 繼續(xù)加強(qiáng)設(shè)計(jì)器的功能，實(shí)現(xiàn)更豐富的報(bào)表模版（比如子從報(bào)表、套打報(bào)表等），并加強(qiáng)圖表功能。 （2) 設(shè)計(jì)基于JFreeReport的服務(wù)器端，實(shí)現(xiàn)報(bào)表的發(fā)布。 1 Bruce EWampler.Java與UML面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)M.北京：人民郵電出版社,2002:127130. 2 Tom Myers，Alexander Nakhimovsky.Java XML編程指南M. 北京：出版社， 2001 :379382. 3 John ODonahue.Java數(shù)據(jù)庫(kù)編程寶典M. 北京：電子工業(yè)出版社，2003 :57