JasperReport报表开发(一)--原理介绍

1. JasperReport介绍

JasperReport 是一个开源的Java报表引擎，它不像其他的报表工具，例如Crystal报表是基于Java的，没有自己的表达式语法。Jasper Reports有提供丰富的内容到屏幕上，到打印机，或转换成PDF，HTML，XLS，RTF，ODT，CSV，TXT和XML文件的能力。Jasper Reports是一个Java类库，需要嵌入到Java应用程序中。Jasper Report的特点如下：

• 具有灵活的报表布局；
• 可以用文字或图形显示数据；
• 开发人员可以通过多种方式提供数据；
• 可以接受来自多个数据源的数据；
• 可以生成水印（水印是这样的方式被放置在主图像的副图像）；
• 可以生成子报表；
• 能够导出报表到多种格式的。

2. 开发流程

JasperReport完全由Java编写，可以用于在各种Java应用程序，包括J2EE，Web应用程序中生成动态内容。它主要目的是辅助生成面向页面的、准备打印的文档。下面的流程图描述了一个典型的报表开发的工作流程。

如上图所示，JasperReport报表开发分为四个阶段：

（1）设计报表

这个阶段是创建jrxml文件，该文件是包含报表布局定义的XML文档，可以使用JasperSoft Studio或iReport这两种可视化开源开发工具来创建。

（2）编译报表

这一阶段是将源文件(*.jrxml)编译成二进制文件(*.jasper)，该jasper文件可以随应用程序运行。

（3）执行报表

该步骤是将应用程序中的数据填充在报表模板中，即jasper文件。这一阶段将会产生jasper打印文件(*.jrprint)，该文件可以用来打印或导出报表。

（4）导出报表到所需要的格式中

JasperReport提供了各种形式的导出格式，如：HTML，PDF，Excel等。该阶段可以导出需要的报表格式。

3. 实现原理

JasperReport Library为报表开发提供了丰富的类库，其中生成报表并打印、导出全过程如下图所示。

开发流程如下：

（1）开发报表设计文件，也就是一个*.jrxml文件。

（2）使用JasperReports提供的JasperCompileManager工具编译*.jrxml文件，编译后生成一个*.jasper文件。

（3）使用JasperReports提供的JasperFillManager工具填充编译后的*.jasper文件，填充后生成一个*.jrprint文件。

（4）使用导出管理器JasperExportManager或者各种格式的文件导出器JRXxxExporter将*.jrprint文件导出成各种格式的报表文件。也可以使用JRViewer工具类来直接浏览报表。也可以使用打印管理器JasperPrintManager来打印报表。

4. 相关实现类

在JasperReport的开发流程中，主要涉及下面的这几个类：

（1）net.sf.jasperreports.engine.design.JasperDesign

这个类可以在JasperReport类库内置的XML解析器对XML report design进行解析处理之后得到^[2]。其对应与报表模板文件在内存中的形式，即*.jrxml文件。

（2）net.sf.jasperreports.engine.JasperReport

这个类的实例包含了一个经过编译的report design对象。生成它的时机是对报表编译之后，但尚未对其填入数据的时候。编译过程中，JasperReport需要生成一个临时的类文件，用以保存report 表达式，如变量表达式、文本、图像表达式、组表达式等等。这个临时的Java Source File是被动态编译的，编译器使用的是JDK中用来执行应用程序的编译器类（compiler class）。如果 tools.jar不在classpath中，编译过程将采用javac.exe来进行后台编译。编译后所得的字节码保存在JasperReport类中，用来在执行期填充数据和给表达式赋值。对应二进制报表文件在内存中的形式，也就是对应的*.jasper文件。

（3）net.sf.jasper.engine.JasperPrint

当一个报表已经装填好数据之后，这个文档就以JasperPrint类的实例出现。这个类可以直接用JasperReport内置的viewer进行查看，也可以序列化到硬盘以备后用，或者发送到网上去。这个类的实例是报表装填过程后的产物，它可以被JasperReport类库中的导出方法导出成各种流行的格式如PDF，HTML，XML等等。

（4）net.sf.jasperreports.engine.xml.JRLoader

装载器用于报表生成的各个主要阶段如编译，填充等。用户和引擎都可以利用这个类来装载所需的序列化对象如file、URLs、intput stream等。这个类最令人感兴趣的函数当属loadOnjectFromLocation(String location)^[3]。当用户使用这个类从指定地点装载对象的时候，该函数将首先将location解释为一个合法的URL，如果解析失败，函数将认为所提供的location是硬盘上的一个文件名，并将试图读取它。如果在指定地点没找到文件，它将通过classpath定位一个相应于该location的资源，所有努力失败之后，将抛出异常。

（5）net.sf.jasperreports.engine.JasperCompileManager

这是一个与编译有关的类，利用它提供的一些编译方法，允许我们将一个报表设计文档（*.jrxml文件）编译成一个二进制文件（*.jasper文件）。此外，它也可以直接将net.sf.jasperreports.engine.design.JasperDesign（*.jrxml文件在内存中的形式）对象编译成net.sf.jasperreports.engine.JasperReport对象。

（6）Class net.sf.jasper.engine.JasperFillManager

这个类用来实现报表的数据填充。报表填充就是为报表的数据查询提供数据库连接，给报表的参数设置值等。填充之前是*.jasper文件，经过填充后就变成了*.jrprint文件--这是一个可显示或者可导出成报表的文件。这个类提供了很多方法来接受各种类型的report design，可以是一个对象、文件、或输入流。它的输出结果也是多样的：file、Object、output Stream。

（7）net.sf.jasperreports.engine.JasperPrintManager

用于将一个*.jrprint文件完成打印。在JapserReports中，我们可以通过这个类来打印报表，它包含了所有的打印功能。它提供了打印整个文档或者部分文档、显不显示打印对话框的方法。使用这个类可以将JasperReports文档的一页作为一个java.awt.Image对象来显示。

（8）net.sf.jasperreports.engine.JasperExportManager

这个管理类对不同来源和不同去处（文件、输入输出流等）的数据提供不同的方法。用于将可显示的报表导出成各种格式的报表文件，例如PDF、HTML、XML和其他的格式。

（9）net.sf.jasperreports.engine.export.JRXxxExporter

这是一系列的文件导出器，它们用于将*.jrprint文件导出成对应格式的报表文件。例如XSL、PDF、HTML、XML、CSV、RTF、TXT和其他的格式。JRXlsExporter、JRPdfExporter、JRXmlExporter、JRCsvExporter、JRHtmlExporter、JRTextExporter、JRRtfExporter。

（10）net.sf.jasperreports.engine.JasperRunManager

这个类可以直接将*.jasper文件导出成各种格式的报表文件，有时候在报表填充过程中我们不希望生成中间的net.sf.jasperreports.engine.JasperPrint对象，而直接生成我们所需要的文档格式，例如：PDF或HTML。

5. 报表数据源

Jasper报表引擎获得来自数据源的数据，可以从数据库，XML文件，对象数组和集合中的对象来获得。前面我们介绍了利用JasperFillManager来实现报表的数据填充，具体是由fillReportXXX()方法获取数据源进行填充。

（1）JDBC数据源

JRResultSetDataSource类关联入一个java.sql.ResultSet对象。这是当报表数据从关系数据库中提取最常用的数据源实现。如果使用java.sql.Connection传递给引擎，它首先执行相关的查询，并将该返回java.sql.ResultSet中的对象在一个JRResultSetDataSource实例。

（2）JavaBean数据源

JRBeanArrayDataSource类和JRBeanCollectionDataSource类实现了可以分别包装的JavaBean对象的数组或集合。数组或集合中的每个对象都将被视为对这种类型的数据源中的一个记录。一个特定的JavaBean属性和相应的报表字段之间的映射是通过命名约定进行。报表字段的名称必须是相同的所指定的JavaBeans的规范JavaBean属性的名称。

（3）基于Map数据源

父级应用程序已经存储在内存中的java.util.Map对象提供填充数据的实现类JRMapArrayDataSource和JRMapCollectionDataSource非常有用。被包装的数组或集合中的每个映射对象被认为是数据源中的一个虚拟的记录，每个报表字段的值从映射中使用报表字段名作为键提取。

（4）TableModel的数据源

许多客户端应用程序的数据以表格形式显示。在许多应用中常见的需求是允许用户打印该表格形式的报告。实现类JRTableModelDataSource使生成的表格格式的Swing应用程序报告的任务。这个类封装了一个javax.swing.table.TableModel对象。列在包装的TableModel对象可以通过他们的名字或他们的基于0索引来访问。

（5）XML数据源

类JRXmlDataSource是基于DOM，它使用XPath表达式来选择XML文档数据的数据源的实现。 XML数据源中的记录是通过XPath表达式选择的节点元素表示。字段值是由每个记录使用由字段描述（JRXML<fieldDescription>元素）所提供的XPath表达式检索。

（6）CSV数据来源

JRCsvDataSource 代表了从结构化文本文件中检索其数据的数据源的实现，通常为CSV。字段值是正在使用他们的列索引检索。

（7）XLS数据来源

JRXlsDataSource 代表其检索的Excel文件的数据的数据源的实现。报表字段映射为这个数据源的实现也是基于字段列索引。

（8）空数据来源

类JREmptyDataSource，模拟与内部虚拟空的记录给定数量的数据源。它是由用户界面的工具来提供基本的报表预览功能，或在特殊报告模板，或用于测试和调试目的。

到此为止，JasperReport报表开发的整个流程和实现原理已经介绍完了，在了解了这些之后，后面实践起来心里就要清楚一些。

参考文献

[1] JasperReport在线教程.http://gitbook.net/jasper_reports/jasper_getting_started.html

[2] JasperReports 报表的开发流程.http://topmanopensource.iteye.com/blog/1866879

[3] JasperReport API. http://jasperreports.sourceforge.net/api/