【d3js】手把手教你绘制一个折线图-灵析社区

JOHO

前言

咱们这期就绘制一个折线图,那么咱们分析下绘制一个折线图需要什么？

  1. 坐标轴（一个竖着和一个横着的）
  2. 来点网格线美观一下
  3. 折线图少不了曲线平滑的
  4. 如果再来个绘制连线的轨迹就更好了

好上面就是咱们要一步一步把折线图绘制出来的步骤啦！！！！

先来看看效果呈现吧：

开始

开始咱们上面列出来的任务

第一步（绘制坐标轴）

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Document</title>
</head>
<body>
    
</body>
</html>
<script src="https://d3js.org/d3.v5.min.js"></script>
<script>
    const height = 500, width = 500, margin = 25;
    //定义咱们的svg画布空间容器
    let svg = d3.select('body')
             .append('svg')
             .attr('width',width)
             .attr('height',height)


    //绘制一个横着的坐标轴
    function drawXAxis() {
         //创建线性比例尺，使用坐标轴必备
         const xScale = d3.scaleLinear().domain([0,10]).range([0, width - margin * 2]);

        //创建底部的x的坐标轴
        const xAxis = d3.axisBottom(xScale);

        //使坐标轴插入svg中
        svg.append('g').attr('class','x-axis').attr('transform',function(){
            //让平移到底部x对的位置，咱们还要绘制y轴呢
            return `translate(${margin}, ${ height - margin })`
        }).call(xAxis);
    }



     //绘制一个竖着的坐标轴
     function drawYAxis() {
         //创建线性比例尺，使用坐标轴必备
         const yScale = d3.scaleLinear().domain([10, 0]).range([0, width - margin * 2]);

        //创建底部的x的坐标轴
        const yAxis = d3.axisLeft(yScale);

        //使坐标轴插入svg中
        svg.append('g').attr('class','y-axis').attr('transform',function(){
            //让平移到底部x对的位置，咱们还要绘制y轴呢
            return `translate(${margin}, ${ margin })`
        }).call(yAxis);
    }

    drawXAxis();
    drawYAxis();

</script>

效果呈现：

代码分析；其实就是俩个坐标轴，然后给平移到交错的位置也就是咱们的x轴，y轴。是不是模型出来了！！！！ 咱们接着来

第二步（绘制网格线）

上一步dom呈现图：

大家线观察下咱们的坐标轴的dom结构，都是一个g容器包裹然后里面就是咱们坐标轴的小线和刻度尺的文字。 那咱们是不是把连线也放里面，就不用关心translate的问题了

代码部分：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Document</title>
</head>
<body>
    
</body>
</html>
<script src="https://d3js.org/d3.v5.min.js"></script>
<script>
    const height = 500, width = 500, margin = 25;
    //定义咱们的svg画布空间容器
    let svg = d3.select('body')
             .append('svg')
             .attr('width',width)
             .attr('height',height)


    //绘制一个横着的坐标轴
    function drawXAxis() {
         //创建线性比例尺，使用坐标轴必备
         const xScale = d3.scaleLinear().domain([0,10]).range([0, width - margin * 2]);

        //创建底部的x的坐标轴
        const xAxis = d3.axisBottom(xScale);

        //使坐标轴插入svg中
        svg.append('g').attr('class','x-axis').attr('transform',function(){
            //让平移到底部x对的位置，咱们还要绘制y轴呢
            return `translate(${margin}, ${ height - margin })`
        }).call(xAxis);
    }



     //绘制一个竖着的坐标轴
     function drawYAxis() {
         //创建线性比例尺，使用坐标轴必备
         const yScale = d3.scaleLinear().domain([10,0]).range([0, width - margin * 2]);

        //创建底部的x的坐标轴
        const yAxis = d3.axisLeft(yScale);

        //使坐标轴插入svg中
        svg.append('g').attr('class','y-axis').attr('transform',function(){
            //让平移到底部x对的位置，咱们还要绘制y轴呢
            return `translate(${margin}, ${ margin })`
        }).call(yAxis);
    }

    function drawGrid() {
        //绘制y轴的线
        d3.selectAll('.y-axis .tick')
           .append('line')
           .attr('x1',0)
           .attr('y1',0)
           //大家不必疑惑这个height - margin * 2 他其实就是咱们的长度啊
           .attr('x2',(height - margin * 2))
           .attr('y2',0)
           .attr('stroke','#e4e4e4')

        //绘制x轴的线
        d3.selectAll('.x-axis .tick')
           .append('line')
           .attr('x1',0)
           .attr('y1',0)
           .attr('x2',0)
           .attr('y2',(- height  + margin * 2))
           .attr('stroke','#e4e4e4')
    }


    (async function draw() {
      await drawXAxis();
      await drawYAxis();
      await drawGrid();
    })();
    

</script>

效果呈现：

总结：两条直线绘制成网格, 代码改动部分新增drawGrid方法

第三步（绘制path线）

绘制折线图的的连线，其实就是一天path路径，有人该疑问这个path算位置是不是好麻烦的啊？放心d3js有相关api（d3.line()），帮你把一组[{x: 1, y: 1}, { x: 2, y:2 }]给你转化成这个样的path路径M1,1 L2,2

代码绘制：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Document</title>
</head>
<body>
    
</body>
</html>
<script src="https://d3js.org/d3.v5.min.js"></script>
<script>
    const height = 500, width = 500, margin = 25;
    //定义咱们的svg画布空间容器
    let svg = d3.select('body')
             .append('svg')
             .attr('width',width)
             .attr('height',height);

     //创建线性比例尺，使用坐标轴必备
    const yScale = d3.scaleLinear().domain([10, 0]).range([0, width - margin * 2]);
    const xScale = d3.scaleLinear().domain([0,10]).range([0, width - margin * 2]);

    //绘制一个横着的坐标轴
    function drawXAxis() {

        //创建底部的x的坐标轴
        const xAxis = d3.axisBottom(xScale);

        //使坐标轴插入svg中
        svg.append('g').attr('class','x-axis').attr('transform',function(){
            //让平移到底部x对的位置，咱们还要绘制y轴呢
            return `translate(${margin}, ${ height - margin })`
        }).call(xAxis);
    }



     //绘制一个竖着的坐标轴
     function drawYAxis() {
        //创建底部的x的坐标轴
        const yAxis = d3.axisLeft(yScale);

        //使坐标轴插入svg中
        svg.append('g').attr('class','y-axis').attr('transform',function(){
            //让平移到底部x对的位置，咱们还要绘制y轴呢
            return `translate(${margin}, ${ margin })`
        }).call(yAxis);
    }

    function drawGrid() {
        //绘制y轴的线
        d3.selectAll('.y-axis .tick')
           .append('line')
           .attr('x1',0)
           .attr('y1',0)
           //大家不必疑惑这个height - margin * 2 他其实就是咱们的长度啊
           .attr('x2',(height - margin * 2))
           .attr('y2',0)
           .attr('stroke','#e4e4e4')

        //绘制x轴的线
        d3.selectAll('.x-axis .tick')
           .append('line')
           .attr('x1',0)
           .attr('y1',0)
           .attr('x2',0)
           .attr('y2',(- height  + margin * 2))
           .attr('stroke','#e4e4e4')
    }


    //数据定义, 两条线
    const data = [
        [
            {x:0,y:6},
            {x:1,y:5},
            {x:2,y:3},
            {x:3,y:5},
            {x:4,y:5},
            {x:6,y:4},
            {x:7,y:3},
            {x:8,y:3},
            {x:9,y:2},
            {x:10,y:10},
        ],
        d3.range(10).map(function(i){
            return {x:i,y:Math.min(i)}
        })
    ]

    function drawLine() {
        //d3.line是把数组的坐标生成一个path路径
        let line = d3.line()
                .x(function(d){
                    //这个d就是咱们的data[0] 遍历的数据了 return也就是坐标 相当于帮咱们生成了一个 M0,0 L 1,2.....这个样
                  return xScale(d.x)
                })
                .y(function(d){
                  return yScale(d.y)
                })
      //添加path
      svg.selectAll('path.path')
       .data(data)
       .enter()
       .append('path')
       .attr('class','path')
       .attr('d',function(d){
          return line(d)
        })
       .attr('stroke', '#2e6be6')
       .attr('fill', 'none')
       .attr('transform',`translate(${margin}, ${margin})`)
    }


    (async function draw() {
      await drawXAxis();
      await drawYAxis();
      await drawGrid();
      await drawLine();
    })();
    

</script>

效果呈现：

总结：利用d3.line()帮咱们生成path的路径，新增函数drawLine() 是不是感觉少了点什么？对给人感觉节点不太明显，如果要是曲线平滑的话就更好了？

折现图呈现效果优化篇

节点不太明显? 曲线平滑? 分析：节点不明显？咱们对比chart图表发现他们在每个点位置有个圆曲线平滑？ 咱们d3js中有对应的api绘制曲线（.curve(d3.curveCardinal)）

代码呈现：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Document</title>
</head>
<body>
    
</body>
</html>
<script src="https://d3js.org/d3.v5.min.js"></script>
<script>
    const height = 500, width = 500, margin = 25;
    //定义咱们的svg画布空间容器
    let svg = d3.select('body')
             .append('svg')
             .attr('width',width)
             .attr('height',height);

     //创建线性比例尺，使用坐标轴必备
    const yScale = d3.scaleLinear().domain([10, 0]).range([0, width - margin * 2]);

    const xScale = d3.scaleLinear().domain([0,10]).range([0, width - margin * 2]);

    //绘制一个横着的坐标轴
    function drawXAxis() {

        //创建底部的x的坐标轴
        const xAxis = d3.axisBottom(xScale);

        //使坐标轴插入svg中
        svg.append('g').attr('class','x-axis').attr('transform',function(){
            //让平移到底部x对的位置，咱们还要绘制y轴呢
            return `translate(${margin}, ${ height - margin })`
        }).call(xAxis);
    }



     //绘制一个竖着的坐标轴
     function drawYAxis() {
        //创建底部的x的坐标轴
        const yAxis = d3.axisLeft(yScale);

        //使坐标轴插入svg中
        svg.append('g').attr('class','y-axis').attr('transform',function(){
            //让平移到底部x对的位置，咱们还要绘制y轴呢
            return `translate(${margin}, ${ margin })`
        }).call(yAxis);
    }

    function drawGrid() {
        //绘制y轴的线
        d3.selectAll('.y-axis .tick')
           .append('line')
           .attr('x1',0)
           .attr('y1',0)
           //大家不必疑惑这个height - margin * 2 他其实就是咱们的长度啊
           .attr('x2',(height - margin * 2))
           .attr('y2',0)
           .attr('stroke','#e4e4e4')

        //绘制x轴的线
        d3.selectAll('.x-axis .tick')
           .append('line')
           .attr('x1',0)
           .attr('y1',0)
           .attr('x2',0)
           .attr('y2',(- height  + margin * 2))
           .attr('stroke','#e4e4e4')
    }


    //数据定义, 两条线
    const data = [
        [
            {x:0,y:6},
            {x:1,y:5},
            {x:2,y:3},
            {x:3,y:5},
            {x:4,y:5},
            {x:6,y:4},
            {x:7,y:3},
            {x:8,y:3},
            {x:9,y:2},
            {x:10,y:10},
        ],
        d3.range(10).map(function(i){
            return {x:i,y:Math.min(i)}
        })
    ]

    function drawLine() {
        //d3.line是把数组的坐标生成一个path路径
        let line = d3.line()
                .x(function(d){
                    //这个d就是咱们的data[0] 遍历的数据了 return也就是坐标 相当于帮咱们生成了一个 M0,0 L 1,2.....这个样
                  return xScale(d.x)
                })
                .y(function(d){
                  return yScale(d.y)
                })
                .curve(d3.curveCardinal)  //曲线效果
          
      svg.selectAll('path.path')
       .data(data)
       .enter()
       .append('path')
       .attr('class','path')
       .attr('d',function(d){
          return line(d)
        })
       .attr('stroke', '#2e6be6')
       .attr('fill', 'none')
       .attr('transform',`translate(${margin}, ${margin})`)
    }


    function drawCircle() {
        data.forEach(item => {
           svg.append('g')
              .selectAll('.circle')
              .data(item)
              .attr('class','circle')
              .enter()
              .append('circle')
              .attr('cx',function(d){return xScale(d.x)})
              .attr('cy', function(d){return yScale(d.y)})
              .attr('r',4)
              .attr('transform', `translate(${margin}, ${margin})`)
              .attr('fill','#fff')
              .attr('stroke','rgba(56, 8, 228, .5)')
       });
    }


    (async function draw() {
      await drawXAxis();
      await drawYAxis();
      await drawGrid();
      await drawLine();
      await drawCircle();
    })();
    

</script>

效果呈现（是不是好看多了）：

总结： 新增drawCircle()绘制圆点， 使用d3.line().curve()绘制曲线

第四步（让连线动起来）

怎么让连线动画动起来呢？

连线path动画的话使用svg的stroke-dashoffset和 stroke-dasharray线上的圆点的话就每个点delay分批指定就好了

stroke-dasharray: 用于绘制虚线
stroke-dasharray：虚线的偏移量

那么问题来了？用虚线能绘制实线吗？当然可以 就是利用这个虚线偏移做的动画。
在《张鑫旭》大佬的博客里面发现了一段通俗易懂的解释：
用中文解释就是，一根火腿肠12厘米，要在上面画虚线，虚线间隔有15厘米，如果没有dashoffset，则火腿肠前面15厘米会被辣椒酱覆盖！实际上只有12厘米，因此，我们看到的是整个火腿肠都有辣椒酱。现在，dashoffset也是15厘米，也就是虚线要往后偏移15厘米，结果，辣椒酱要抹在火腿肠之外，也就是火腿肠上什么辣椒酱也没有。如果换成上面的直线SVG，也就是直线看不见了。我们把dashoffset值逐渐变小，则会发现，火腿肠上的辣椒酱一点一点出现了，好像辣椒酱从火腿肠根部涂抹上去一样。

呈现效果：

代码实现：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Document</title>
</head>
<body>
    
</body>
</html>
<script src="https://d3js.org/d3.v5.min.js"></script>
<script>
    const height = 500, width = 500, margin = 25;
    //定义咱们的svg画布空间容器
    let svg = d3.select('body')
             .append('svg')
             .attr('width',width)
             .attr('height',height);

     //创建线性比例尺，使用坐标轴必备
    const yScale = d3.scaleLinear().domain([10, 0]).range([0, width - margin * 2]);

    const xScale = d3.scaleLinear().domain([0,10]).range([0, width - margin * 2]);

    //绘制一个横着的坐标轴
    function drawXAxis() {

        //创建底部的x的坐标轴
        const xAxis = d3.axisBottom(xScale);

        //使坐标轴插入svg中
        svg.append('g').attr('class','x-axis').attr('transform',function(){
            //让平移到底部x对的位置，咱们还要绘制y轴呢
            return `translate(${margin}, ${ height - margin })`
        }).call(xAxis);
    }



     //绘制一个竖着的坐标轴
     function drawYAxis() {
        //创建底部的x的坐标轴
        const yAxis = d3.axisLeft(yScale);

        //使坐标轴插入svg中
        svg.append('g').attr('class','y-axis').attr('transform',function(){
            //让平移到底部x对的位置，咱们还要绘制y轴呢
            return `translate(${margin}, ${ margin })`
        }).call(yAxis);
    }

    function drawGrid() {
        //绘制y轴的线
        d3.selectAll('.y-axis .tick')
           .append('line')
           .attr('x1',0)
           .attr('y1',0)
           //大家不必疑惑这个height - margin * 2 他其实就是咱们的长度啊
           .attr('x2',(height - margin * 2))
           .attr('y2',0)
           .attr('stroke','#e4e4e4')

        //绘制x轴的线
        d3.selectAll('.x-axis .tick')
           .append('line')
           .attr('x1',0)
           .attr('y1',0)
           .attr('x2',0)
           .attr('y2',(- height  + margin * 2))
           .attr('stroke','#e4e4e4')
    }


    //数据定义, 两条线
    const data = [
        [
            {x:0,y:6},
            {x:1,y:5},
            {x:2,y:3},
            {x:3,y:5},
            {x:4,y:5},
            {x:6,y:4},
            {x:7,y:3},
            {x:8,y:3},
            {x:9,y:2},
            {x:10,y:10},
        ],
        d3.range(10).map(function(i){
            return {x:i,y:Math.min(i)}
        })
    ]

    function drawLine() {
        //d3.line是把数组的坐标生成一个path路径
        let line = d3.line()
                .x(function(d){
                    //这个d就是咱们的data[0] 遍历的数据了 return也就是坐标 相当于帮咱们生成了一个 M0,0 L 1,2.....这个样
                  return xScale(d.x)
                })
                .y(function(d){
                  return yScale(d.y)
                })
                .curve(d3.curveCardinal)  //曲线效果
          
      svg.selectAll('path.path')
       .data(data)
       .enter()
       .append('path')
       .attr('class','path')
       .attr('d',function(d){
          return line(d)
        })
       .attr('stroke', '#2e6be6')
       .attr('fill', 'none')
       .attr('transform',`translate(${margin}, ${margin})`)
    }


    function drawCircle() {
        data.forEach(item => {
           svg.append('g')
              .selectAll('.circle')
              .data(item)
              .enter()
              .append('circle')
              .attr('class','circle')
              .attr('cx',function(d){return xScale(d.x)})
              .attr('cy', function(d){return yScale(d.y)})
              .attr('r',4)
              .attr('transform', `translate(${margin}, ${margin})`)
              .attr('fill','#fff')
              .attr('stroke','rgba(56, 8, 228, .5)')
              .style('stroke-width',0);
       });
    }


    function drawAnimations() {
        //连线动画
        svg.selectAll('path.path')
        .attr('stroke', '#2e6be6')
        .attr('transform','translate(25,25)')
        .style('stroke-dasharray',function(){
            return d3.select(this).node().getTotalLength()
        })
        .style('stroke-dashoffset',function(){
            return d3.select(this).node().getTotalLength()
        })
        .transition()
        .duration(2000)
        .delay(200)
        .ease(d3.easeLinear)
        
        .style('stroke-dashoffset',0);

       //圆点
       svg.selectAll('.circle')
            .style('stroke-width',0)
            .transition()
            .duration(1000)
            .delay(function(d,i){
                return i * 100
            })
            .ease(d3.easeLinear)
            .style('stroke-width',1)
    } 


    (async function draw() {
      await drawXAxis();
      await drawYAxis();
      await drawGrid();
      await drawLine();
      await drawCircle();
      await drawAnimations();
    })();
    

</script>

效果图：

总结

基础折线图是不是已经画出来了？嘿嘿当然还有好多功能没有实现呢tooltip、legend..... 等我在完善完善，搞定了发出来。


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