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
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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
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。
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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:
//生成x坐标轴
var xAxis = d3.svg.axis() //新建一个默认的坐标轴
.scale(x) //设置比例尺
.ticks(d3.time.day, 1) //指定刻度生成的方式
.tickFormat(function(d){ //自定义刻度文字格式
var month = d.getMonth() + 1;
return month+'月'+ d.getDate() +'日';
})
.tickPadding([15]) //坐标轴线与文字之间的距离
.tickSize(-height)
.orient("bottom"); //位置
ticks
的参数类型取决于对应的比例尺的类型,这里传的参数是时间间隔,也就是说刻度与刻度之间是相隔一天的。
tickFormat
则让我们可以自定义刻度的文字格式。
值得一说的是,如果数据中对应X轴的数据是字符串,比如‘2017-08-12’。那绑定到页面上的数据是需要被处理的。D3提供解析日期的接口以及日期格式化的接口。
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format.parse(string)
:把一个字符串string
解析为一个日期。 -
d3.time.format(specifier)
:根据给定的specifier
创建一个当地时间格式化。
比如:
var parseDate = d3.time.format("%Y-%m-%d").parse; //时间解析器
var date = parseDate('2017-08-12'); //将字符串解析成日期
最后,在svg元素中添加坐标轴:
//添加X轴元素
svg.append("g")
.attr("class", "axis x")
.attr("transform", "translate(0," + height + ")")
.call(xAxis);
selection.call(function[, arguments…])
方法调用指定的方法一次,并把selection跟随参数一起传递到方法中。
柱状图中的长方形
具体步骤:将数据跟页面元素绑定,并创建所需要的页面元素,具体设置每个页面元素的样式位置,以及事件监听等。
//添加条形的元素
var bars = svg.selectAll(".barRect")
.data(ddata) //绑定数据
.enter().append("g") //创建缺少的页面元素
.attr('class', 'barRect')
.attr("id", function(d, i) {
return "barRect-" + i;
});
//定义矩形的位置
//x为矩形最左端的位置
//y为矩形最顶端的位置
bars.append("rect")
.attr('class','bar-rect')
.attr("width",16) //长方形的宽度
.attr("y", function(d) {
return y(d.value); //使用比例尺确定坐标Y值
})
.attr("x", function(d) {
return x(d.date) - 8; //使用比例尺确定坐标X值
})
.attr("height", function(d) { //条形的高度
return height - y(d.value);
})
.attr('rx',10) //圆角
.attr('ry',10) //圆角
.attr('fill','url(#linear-gradient)'); //填充渐变色