使用D3.js制作图表详解

D3是用于数据可视化的Javascript库。使用SVG,Canvas和HTML。结合强大的可视化技术和数据驱动的DOM操作方法。

D3与JQuery的区别 D3是数据驱动的,JQuery不是:我们使用JQuery直接操纵元素;但是使用D3
时我们需要通过D3专有的data(),enter()和exit()方法提供数据和回调,然后D3操作元素。 D3通常用于数据可视化;JQuery用于创建Web应用。D3有很多数据可视化扩展;JQuery有很多Web应用插件。两者都是Javascript DOM操作库,提供CSS选择器和流畅的API。

What is the difference between D3 and JQuery?

最常用的方法

d3.select(selector):选择第一个匹配selector的元素。如果没有匹配的元素,返回一个空的选择(但不是null或undefined)。

d3.selectAll(selector):与select()不同的是,会选择所有匹配的元素。

selection.append(type):如果指定的type是一个字符串,则将这个type(标签名称)作为新元素附加到每个选定元素的最后一个子元素。

selection.attr(name, [value]):value确定时,将selection中名为name的属性值设置成value。value可以为常量或者方法。如果value没有给出,返回selection中第一个非空元素的name属性当前值。

selection.data([data[,key]]):将数据和元素绑定起来,并返回一个新的selection。

selection.enter():返回enter selection。此时DOM元素少于对应的数据。用于添加缺少的DOM元素。比如:

var div = d3.select("body") .selectAll("div") .data([4, 8, 15, 16, 23, 42]) .enter().append("div") .text(function(d) { return d; });

如果body是空的,上面的代码就会根据数据创建新的div元素,然后添加到body元素中,并将文本内容设置为对应的数字。页面结果如下:

<div>4</div> <div>8</div> <div>15</div> <div>16</div> <div>23</div> <div>42</div>

selection.exit():返回exit selection。此时DOM元素多于对应的数据。用于移除多余的DOM元素。比如,基于上面的例子,我们要更新数据:

div = div.data([1, 2, 4, 8, 16, 32], function(d) { return d; });

因为此时指定了key方法(用于指定数据和元素匹配的顺序等),并且数据[4,8,16]匹配已经存在的元素,所以update selection只包含3个div元素。我们可以使用enter selection添加3个新元素:

div.enter().append("div").text(function(d) { return d; });

然后,还需要移除不需要的元素[15, 23, 42]:

div.exit().remove();

页面结果:

<div>1</div> <div>2</div> <div>4</div> <div>8</div> <div>16</div> <div>32</div>

制作柱状图

使用D3.js制作图表详解


柱状图示例

使用D3的时候,要对SVG的结构有一个了解。要绘出什么图形,需要用到什么标签,标签需要定义什么属性。
比如,制作一个柱状图,主要是XY坐标轴和柱形。XY轴用到line标签绘制直线,以及text标签显示刻度的文字。柱形用到rect标签绘制长方形,那如果要带圆角的长方形,我们可以设置rect标签的rx或ry属性,如果要定义长方形的位置,需要设置x和y属性等。就这样,一部分一部分的组合到一起成为一张图。

以下的内容是基于D3 3.x 的API,有些接口跟D3 4.0是不同的。
D3 3.x API Reference
D3 4.0 API Reference

根部的svg

D3绘图首先要创建一个svg元素并定义宽高等属性:

var svg = d3.select(id).append("svg") .attr('class', 'svg_timeline') .attr("width", width + margin.left + margin.right) .attr("height", height + margin.top + margin.bottom);

坐标轴
制作坐标轴首先需要用到D3的比例尺。用到方法 axis.scale([scale]) ,设置坐标轴的比例尺,或者返回当前的比例尺。比例尺分为:

定量比例尺:连续的数据,比如数字。时间比例尺:数据是时间。序数比例尺:离散的数据,比如名称,类别等。

比如我们要制作一个有时间刻度的X轴和一个数字刻度的Y轴,就可以使用时间比例尺和定量比例尺,或者更具体的说,线性比例尺。

d3.scale.linear():创建一个线性比例尺。 d3.time.scale():创建一个时间比例尺。刻度和刻度格式配置为本地时间。

确定比例尺之后还需要设置输入域和输出范围。比如一个x轴的比例尺为:

var x = d3.time.scale() .range([0, 坐标轴的宽度]) .domain(最小日期, 最大日期);

最小日期和最大日期都是Date对象。然后设置X坐标轴的比例尺并创建它:

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