如何使用d3.js制作可视化图表

JavaScript09

如何使用d3.js制作可视化图表,第1张

D3是目前最流行的JavaScript可视化图表库之一,D3的图表类型非常丰富,并且支持SVG格式,因此应用十分广泛,也有很多图表插件基于D3开发,比如MetricsGraphics.js,在D3上构建的数据图表非常强大。

D3的特点

允许绑定任意数据到DOM,将数据驱动转换应用到Document中。

不仅可以创建精美的HTML表格,而且可以绘制折线图、柱形图和饼图等数据图表。

支持SVG,在Web页面上渲染毫无压力。

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D3的使用方法

关于D3的具体用法,可以看D3图形库API参考这篇文章。本文主要对介绍一些经典图表的实现效果及代码。

index.html代码:

<!DOCTYPE html>

<meta charset="utf-8">

<style>

 

svg {

  font: 10px sans-serif

}

 

.y.axis path {

  display: none

}

 

.y.axis line {

  stroke: #fff

  stroke-opacity: .2

  shape-rendering: crispEdges

}

 

.y.axis .zero line {

  stroke: #000

  stroke-opacity: 1

}

 

.title {

  font: 300 78px Helvetica Neue

  fill: #666

}

 

.birthyear,

.age {

  text-anchor: middle

}

 

.birthyear {

  fill: #fff

}

 

rect {

  fill-opacity: .6

  fill: #e377c2

}

 

rect:first-child {

  fill: #1f77b4

}

 

</style>

<body>

<script src="http://d3js.org/d3.v3.min.js"></script>

<script>

 

var margin = {top: 20, right: 40, bottom: 30, left: 20},

    width = 960 - margin.left - margin.right,

    height = 500 - margin.top - margin.bottom,

    barWidth = Math.floor(width / 19) - 1

 

var x = d3.scale.linear()

    .range([barWidth / 2, width - barWidth / 2])

 

var y = d3.scale.linear()

    .range([height, 0])

 

var yAxis = d3.svg.axis()

    .scale(y)

    .orient("right")

    .tickSize(-width)

    .tickFormat(function(d) { return Math.round(d / 1e6) + "M" })

 

// An SVG element with a bottom-right origin.

var svg = d3.select("body").append("svg")

    .attr("width", width + margin.left + margin.right)

    .attr("height", height + margin.top + margin.bottom)

  .append("g")

    .attr("transform", "translate(" + margin.left + "," + margin.top + ")")

 

// A sliding container to hold the bars by birthyear.

var birthyears = svg.append("g")

    .attr("class", "birthyears")

 

// A label for the current year.

var title = svg.append("text")

    .attr("class", "title")

    .attr("dy", ".71em")

    .text(2000)

 

d3.csv("population.csv", function(error, data) {

 

  // Convert strings to numbers.

  data.forEach(function(d) {

    d.people = +d.people

    d.year = +d.year

    d.age = +d.age

  })

 

  // Compute the extent of the data set in age and years.

  var age1 = d3.max(data, function(d) { return d.age }),

      year0 = d3.min(data, function(d) { return d.year }),

      year1 = d3.max(data, function(d) { return d.year }),

      year = year1

 

  // Update the scale domains.

  x.domain([year1 - age1, year1])

  y.domain([0, d3.max(data, function(d) { return d.people })])

 

  // Produce a map from year and birthyear to [male, female].

  data = d3.nest()

      .key(function(d) { return d.year })

      .key(function(d) { return d.year - d.age })

      .rollup(function(v) { return v.map(function(d) { return d.people }) })

      .map(data)

 

  // Add an axis to show the population values.

  svg.append("g")

      .attr("class", "y axis")

      .attr("transform", "translate(" + width + ",0)")

      .call(yAxis)

    .selectAll("g")

    .filter(function(value) { return !value })

      .classed("zero", true)

 

  // Add labeled rects for each birthyear (so that no enter or exit is required).

  var birthyear = birthyears.selectAll(".birthyear")

      .data(d3.range(year0 - age1, year1 + 1, 5))

    .enter().append("g")

      .attr("class", "birthyear")

      .attr("transform", function(birthyear) { return "translate(" + x(birthyear) + ",0)" })

 

  birthyear.selectAll("rect")

      .data(function(birthyear) { return data[year][birthyear] || [0, 0] })

    .enter().append("rect")

      .attr("x", -barWidth / 2)

      .attr("width", barWidth)

      .attr("y", y)

      .attr("height", function(value) { return height - y(value) })

 

  // Add labels to show birthyear.

  birthyear.append("text")

      .attr("y", height - 4)

      .text(function(birthyear) { return birthyear })

 

  // Add labels to show age (separate not animated).

  svg.selectAll(".age")

      .data(d3.range(0, age1 + 1, 5))

    .enter().append("text")

      .attr("class", "age")

      .attr("x", function(age) { return x(year - age) })

      .attr("y", height + 4)

      .attr("dy", ".71em")

      .text(function(age) { return age })

 

  // Allow the arrow keys to change the displayed year.

  window.focus()

  d3.select(window).on("keydown", function() {

    switch (d3.event.keyCode) {

      case 37: year = Math.max(year0, year - 10) break

      case 39: year = Math.min(year1, year + 10) break

    }

    update()

  })

 

  function update() {

    if (!(year in data)) return

    title.text(year)

 

    birthyears.transition()

        .duration(750)

        .attr("transform", "translate(" + (x(year1) - x(year)) + ",0)")

 

    birthyear.selectAll("rect")

        .data(function(birthyear) { return data[year][birthyear] || [0, 0] })

      .transition()

        .duration(750)

        .attr("y", y)

        .attr("height", function(value) { return height - y(value) })

  }

})

引入ECharts

echarts提供多种引入方式,请根据你的项目类型选择合适的方式:

模块化包引入

如果你熟悉模块化开发,你的项目本身就是模块化且遵循AMD规范的,那引入echarts将很简单,使用一个符合AMD规范的模块加载器,如esl.js,只需要配置好packages路径指向src即可,你将享受到图表的按需加载等最大的灵活性,由于echarts依赖底层zrender,你需要同时下载zrender到本地,可参考demo,你需要配置如下。

需要注意的是,包引入提供了开发阶段最大的灵活性,但并不适合直接上线,减少请求的文件数量是前端性能优化中最基本但很重要的规则,务必在上线时做文件的连接压缩。

//from echarts example

require.config({

packages: [

{

name: 'echarts',

location: '../../src',

main: 'echarts'

},

{

name: 'zrender',

location: '../../../zrender/src', // zrender与echarts在同一级目录

main: 'zrender'

}

]

})

模块化单文件引入(推荐)

如果你使用模块化开发但并没有自己的打包合并环境,或者说你不希望在你的项目里引入第三方库的源文件,我们建议你使用单文件引入,同模块化包引入一样,你需要熟悉模块化开发。

自2.1.8起,我们为echarts开发了专门的合并压缩工具echarts-optimizer。如你所发现的,build文件夹下已经包含了由echarts-optimizer生成的单文件:

dist(文件夹) : 经过合并、压缩的单文件

line.js : 折线图(如需折柱动态类型切换,require时还需要echarts/chart/bar)

bar.js : 柱形图(如需折柱动态类型切换,require时还需要echarts/chart/line)

scatter.js : 散点图

k.js : K线图

pie.js : 饼图(如需饼漏斗图动态类型切换,require时还需要echarts/chart/funnel)

radar.js : 雷达图

map.js : 地图

force.js : 力导向布局图(如需力导和弦动态类型切换,require时还需要echarts/chart/chord)

chord.js : 和弦图(如需力导和弦动态类型切换,require时还需要echarts/chart/force)

funnel.js : 漏斗图(如需饼漏斗图动态类型切换,require时还需要echarts/chart/pie)

gauge.js : 仪表盘

eventRiver.js : 事件河流图

treemap.js : 矩阵树图

venn.js : 韦恩图

echarts.js : 这是包含AMD加载器的echarts主文件,需要通过script最先引入

chart(文件夹) : echarts-optimizer通过依赖关系分析同时去除与echarts.js的重复模块后为echarts的每一个图表类型单独打包生成一个独立文件,根据应用需求可实现图表类型按需加载

source(文件夹) : 经过合并,但并没有压缩的单文件,内容同dist,可用于调试

采用单一文件使用例子见ECharts单一文件引入,存放在example/www下,首先你需要通过script标签引入echarts主文件

//from echarts example

<body>

   <div id="main" style="height:400px"></div>

   ...

   <script src="./js/echarts.js"></script>

</body>

在主文件引入后你将获得一个AMD环境,配置require.conifg如下:

//from echarts example

<body>

   <div id="main" style="height:400px"></div>

   ...

   <script src="./js/echarts.js"></script>

   <script type="text/javascript">

       require.config({

           paths: {

               echarts: './js/dist'

           }

       })

   </script>

</body>

require.config配置后就可以通过动态加载使用echarts

//from echarts example

<body>

   <div id="main" style="height:400px"></div>

   ...

   <script src="./js/echarts.js"></script>

   <script type="text/javascript">

       require.config({

           paths: {

               echarts: './js/dist'

           }

       })

       require(

           [

               'echarts',

               'echarts/chart/line',   // 按需加载所需图表,如需动态类型切换功能,别忘了同时加载相应图表

               'echarts/chart/bar'

           ],

           function (ec) {

               var myChart = ec.init(document.getElementById('main'))

               var option = {

                   ...

               }

               myChart.setOption(option)

           }

       )

   </script>

</body>

总结来说,模块化单文件引入ECharts,你需要如下4步:

为ECharts准备一个具备大小(宽高)的Dom(当然可以是动态生成的)

通过script标签引入echarts主文件

为模块加载器配置echarts的路径,从当前页面链接到echarts.js所在目录,见上述说明

动态加载echarts及所需图表然后在回调函数中开始使用(容我罗嗦一句,当你确保同一页面已经加载过echarts,再使用时直接require('echarts').init(dom)就行)

详见入门教程 ( Getting started ) »

标签式单文件引入

自1.3.5开始,ECharts提供标签式引入。如果你的项目本身并不是基于模块化开发的,或者是基于CMD规范(如使用的是seajs),那么引入基于AMD模块化的echarts可能并不方便,我们建议你采用srcipt标签式引入,忘掉require。Srcipt标签引入echarts后将可以直接使用两个全局的命名空间:echarts,zrender,可参考ECharts标签式引入,需要注意的是excanvas依赖body标签插入Canvas节点去判断Canvas的支持,如果你把引用echarts的script标签放置head内在IE8-的浏览器中会出现报错,解决的办法就是把标签移动到body内(后)。

标签式引入环境中,常用模块的引用可通过命名空间直取,同模块化下的路径结构,如:

echarts.config = require('echarts/config'), zrender.tool.color = require('zrender/tool/color')

//from echarts example

<body>

   <div id="main" style="height:400px"></div>

   ...

   <script src="example/www2/js/dist/echarts-all.js"></script>

   <script>

       var myChart = echarts.init(document.getElementById('main'))

       var option = {

           ...

       }

       myChart.setOption(option)

   </script>

</body>