当前位置：首页 > news >正文

C# .NET Core中Chart图表绘制与PDF导出

news 2025/10/25 7:41:03

正好最近的项目需要在后端绘制Chart图标并进行导出，查阅相关资料后想着记录以下。本文将详细介绍在.NET Core环境中如何绘制Chart图表并将其导出到PDF文档中，并分析这种实现方式的技术价值和应用场景。

一、为什么需要绘制Chart图表并导出到PDF

1.1 数据可视化的重要性

在大数据时代，数据量呈爆炸式增长，如何从中提取有价值的信息并进行有效传达成为关键挑战。图表作为数据可视化的主要工具，具有以下优势：

直观性：通过图形化方式展示复杂数据，使读者能够快速理解数据趋势和关系
可比性：便于比较不同数据集之间的差异和相似性
预测性：通过可视化数据趋势，帮助决策者进行预测和规划
说服力：在报告和演示中，图表能够增强数据的说服力和影响力

1.2 PDF格式的优势

选择将图表导出为PDF格式，主要基于以下考虑：

跨平台兼容性：PDF可以在各种操作系统和设备上保持一致的显示效果
格式固定性：一旦生成，文档格式不会因为不同的查看器而改变
安全性：支持密码保护、数字签名等安全特性
打印友好：专为打印优化，适合正式文档和报表
易于分享：文件大小适中，便于通过邮件或其他方式分享

1.3 .NET Core环境的技术需求

随着.NET Core的普及，越来越多的企业选择将应用迁移到跨平台的.NET Core环境。在这种背景下，开发人员需要找到能够在.NET Core中稳定运行的图表生成和PDF导出解决方案，以满足业务需求。

二、实现方案与技术选型

2.1 图表绘制库选择

在.NET Core环境中，可以用于绘制图表的库有多种选择，主要包括：

OxyPlot：开源的跨平台绘图库，支持.NET Core，功能丰富，支持多种图表类型
ScottPlot：轻量级.NET绘图库，性能优异，API简单易用
LiveCharts：现代化的图表库，提供丰富的交互功能，但在.NET Core中的支持相对有限

考虑到跨平台兼容性、功能完整性和文档支持，本文选择OxyPlot作为图表绘制库。

2.2 PDF导出库选择

对于PDF导出，可以选择以下库：

iText7：功能强大的PDF处理库，支持.NET Core，API设计现代
PdfSharpCore：PdfSharp的.NET Core移植版本，轻量级，易于使用
QuestPDF：专为.NET设计的现代化PDF生成库，声明式API

本文选择iText7作为PDF导出库，它提供了完善的功能支持和良好的文档。

三、实现案例

3.1 环境准备

首先，创建一个.NET Core项目，并安装所需的NuGet包：

# 创建ASP.NET Core Web API项目
dotnet new webapi -n ChartToPdfDemo
cd ChartToPdfDemo

# 安装OxyPlot库
dotnet add package OxyPlot.Core

# 安装OxyPlot的SVG导出支持（用于中间转换）
dotnet add package OxyPlot.SkiaSharp

# 安装iText7库
dotnet add package itext7

3.2 图表绘制与PDF导出实现

以下是一个完整的实现示例，展示如何在ASP.NET Core Web API中绘制柱状图并导出到PDF：

using iText.Kernel.Pdf;
using iText.Layout;
using iText.Layout.Element;
using iText.Layout.Properties;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using OxyPlot;
using OxyPlot.Axes;
using OxyPlot.Series;
using OxyPlot.SkiaSharp;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;

namespace ChartToPdfDemo.Controllers
{[ApiController][Route("api/[controller]")]public class ChartController : ControllerBase{[HttpGet("export-to-pdf")]public async Task<IActionResult> ExportChartToPdf(){// 1. 创建图表var plotModel = CreateBarChart();// 2. 将图表转换为图像流byte[] imageBytes;using (var memoryStream = new MemoryStream()){var exporter = new PngExporter{Width = 800,Height = 600,Resolution = 300};exporter.Export(plotModel, memoryStream);imageBytes = memoryStream.ToArray();}// 3. 创建PDF文档并插入图表using (var memoryStream = new MemoryStream()){PdfWriter writer = new PdfWriter(memoryStream);PdfDocument pdfDoc = new PdfDocument(writer);Document document = new Document(pdfDoc);// 添加标题document.Add(new Paragraph("销售数据分析报告").SetTextAlignment(TextAlignment.CENTER).SetFontSize(20).SetBold());// 添加图表图像using (var imageStream = new MemoryStream(imageBytes)){iText.Layout.Element.Image pdfImage = new iText.Layout.Element.Image(iText.IO.Image.ImageDataFactory.Create(imageStream.ToArray()));// 设置图像适应页面宽度pdfImage.SetAutoScale(true);pdfImage.SetTextAlignment(TextAlignment.CENTER);document.Add(pdfImage);}// 添加图表说明document.Add(new Paragraph("图1: 各季度销售额对比").SetTextAlignment(TextAlignment.CENTER).SetMarginTop(10).SetFontSize(12));// 添加数据分析document.Add(new Paragraph("数据分析:").SetBold().SetMarginTop(20).SetFontSize(14));document.Add(new Paragraph("从图表中可以看出，第三季度的销售额最高，达到了85万元，比第二季度增长了约15%。这可能与我们在第三季度推出的促销活动有关。第四季度销售额略有下降，但仍保持在较高水平。建议在第一季度制定新的营销策略，以提升开年销售业绩。").SetFontSize(12).SetFirstLineIndent(20).SetMultipliedLeading(1.5f));// 关闭文档document.Close();// 4. 返回PDF文件return File(memoryStream.ToArray(), "application/pdf", "销售报告.pdf");}}/// <summary>/// 创建柱状图/// </summary>/// <returns>图表模型</returns>private PlotModel CreateBarChart(){// 创建图表模型var model = new PlotModel {Title = "季度销售额统计",TitleFontSize = 16,Padding = new OxyThickness(20)};// 创建坐标轴var categoryAxis = new CategoryAxis {Position = AxisPosition.Bottom,Title = "季度",ItemsSource = new[] { "第一季度", "第二季度", "第三季度", "第四季度" }};var valueAxis = new LinearAxis {Position = AxisPosition.Left,Title = "销售额（万元）",Minimum = 0,Maximum = 100};model.Axes.Add(categoryAxis);model.Axes.Add(valueAxis);// 创建柱状图系列var series = new ColumnSeries {Title = "实际销售额",FillColor = OxyColors.SkyBlue,StrokeColor = OxyColors.Black,StrokeThickness = 1,ItemsSource = new[] {new ColumnItem(55),new ColumnItem(74),new ColumnItem(85),new ColumnItem(79)}};model.Series.Add(series);return model;}}
}

3.3 实现说明

上述代码实现了一个完整的流程：

创建图表：使用OxyPlot库创建一个柱状图，展示季度销售额数据
图表转图像：将图表导出为PNG格式的图像数据
创建PDF文档：使用iText7创建PDF文档，添加标题、图表图像和分析文字
返回PDF文件：将生成的PDF作为HTTP响应返回给客户端

3.4 扩展功能 - 多图表导出

以下是扩展版本，可以在一个PDF文档中导出多个不同类型的图表：

[HttpGet("export-multiple-charts")]
public async Task<IActionResult> ExportMultipleChartsToPdf()
{using (var memoryStream = new MemoryStream()){PdfWriter writer = new PdfWriter(memoryStream);PdfDocument pdfDoc = new PdfDocument(writer);Document document = new Document(pdfDoc);// 添加报告标题document.Add(new Paragraph("年度业务分析报告").SetTextAlignment(TextAlignment.CENTER).SetFontSize(22).SetBold().SetMarginBottom(30));// 添加销售额图表AddChartToDocument(document, CreateBarChart(), "图1: 各季度销售额对比");// 添加新页面pdfDoc.AddNewPage();// 添加利润率图表（折线图）AddChartToDocument(document, CreateLineChart(), "图2: 各季度利润率变化趋势");// 添加新页面pdfDoc.AddNewPage();// 添加产品占比图表（饼图）AddChartToDocument(document, CreatePieChart(), "图3: 各产品销售额占比");document.Close();return File(memoryStream.ToArray(), "application/pdf", "年度业务分析报告.pdf");}
}

/// <summary>
/// 将图表添加到PDF文档
/// </summary>
private void AddChartToDocument(Document document, PlotModel plotModel, string caption)
{// 图表转换为图像byte[] imageBytes;using (var memoryStream = new MemoryStream()){var exporter = new PngExporter{Width = 800,Height = 500,Resolution = 300};exporter.Export(plotModel, memoryStream);imageBytes = memoryStream.ToArray();}// 添加图表到PDFusing (var imageStream = new MemoryStream(imageBytes)){iText.Layout.Element.Image pdfImage = new iText.Layout.Element.Image(iText.IO.Image.ImageDataFactory.Create(imageStream.ToArray()));pdfImage.SetAutoScale(true);pdfImage.SetTextAlignment(TextAlignment.CENTER);document.Add(pdfImage);}// 添加图表标题document.Add(new Paragraph(caption).SetTextAlignment(TextAlignment.CENTER).SetMarginTop(10).SetFontSize(12));
}

/// <summary>
/// 创建折线图
/// </summary>
private PlotModel CreateLineChart()
{var model = new PlotModel {Title = "季度利润率趋势",TitleFontSize = 16};model.Axes.Add(new CategoryAxis {Position = AxisPosition.Bottom,Title = "季度",ItemsSource = new[] { "第一季度", "第二季度", "第三季度", "第四季度" }});model.Axes.Add(new LinearAxis {Position = AxisPosition.Left,Title = "利润率（%）",Minimum = 0,Maximum = 30});var series = new LineSeries {Title = "利润率",Color = OxyColors.Green,MarkerType = MarkerType.Circle,MarkerSize = 6,MarkerStroke = OxyColors.Green,MarkerFill = OxyColors.White,StrokeThickness = 2,ItemsSource = new[] {new DataPoint(0, 18),new DataPoint(1, 21),new DataPoint(2, 24),new DataPoint(3, 22)}};model.Series.Add(series);return model;
}

/// <summary>
/// 创建饼图
/// </summary>
private PlotModel CreatePieChart()
{var model = new PlotModel {Title = "产品销售额占比",TitleFontSize = 16};var series = new PieSeries {StrokeThickness = 2,InsideLabelPosition = 0.8,OutsideLabelFormat = "{1}: {2}",InsideLabelFormat = "{2}",AngleSpan = 360,StartAngle = 90};series.Slices.Add(new PieSlice("产品A", 45) { Fill = OxyColors.SkyBlue });series.Slices.Add(new PieSlice("产品B", 30) { Fill = OxyColors.Pink });series.Slices.Add(new PieSlice("产品C", 15) { Fill = OxyColors.LightGreen });series.Slices.Add(new PieSlice("其他产品", 10) { Fill = OxyColors.LightYellow });model.Series.Add(series);return model;
}