D3.js(v3)+react 制作 一个带坐标轴与比例尺的折线图

本章使用路径生成器来绘制一个折线图。以中国和日本的gdp数据为例：

 

 1  　　//数据
 2         var datalist = [
 3             {
 4                 coountry : "china",
 5                 gdp : [
 6                     [2000,11920],[2001,13170],[2002,14550],[2003,16500],[2004,19440],[2005,22870],
 7                     [2006,27930],[2007,35040],[2008,45470],[2009,51050],[2010,59490],[2011,73140],
 8                     [2012,83860],[2013,103550]
 9                 ]
10             },
11             {
12                 coountry : "japan",
13                 gdp : [
14                     [2000,47310],[2001,41590],[2002,39800],[2003,43020],[2004,46500],[2005,45710],
15                     [2006,43560],[2007,43560],[2008,48490],[2009,50350],[2010,54950],[2011,59050],
16                     [2012,59370],[2013,48980]
17                 ]
18             }
19         ]

 

datalist是一个数组，每一项是一个对象，对象里有两个成员，国家名称country和国民生产总值gdp。gdp也是一个数组，其中[2000,11920]表示2000年的gdp为11920亿美元。

首先，定义x轴和y轴的比例尺，x轴表示年份，y轴表示gdp值。定义比例尺之前，要明确绘制区域和gdp的最大值:

 

 1　　 　　　//外边框
 2         var padding = {top : 50 , right : 50 , bottom : 100 , left : 200};
 3 
 4         //计算gdp的最大值
 5         var gdpmax = 0;
 6         for (var i = 0; i < datalist.length ; i++){
 7             var currgdp = d3.max(datalist[i].gdp,function(d){
 8                 return d[1]
 9             })
10             if(currgdp > gdpmax){
11                 gdpmax = currgdp
12             }
13         }

 

padding是到svg画板上下左右各边界的距离，单位为像素。gdp的最大值保存在gdpmax变量中。使用d3.max()可以很方便的求数组中的最大值。接下来，凭借padding和gdpmax定义比例尺的定义域和值域:

 

1  　　　　 //定义比例尺,均为线性比例尺
2         var xscale = d3.scale.linear()                                  //定义一个比例尺
3                         .domain([min,max])                              //设定x轴的值域
4                         .range([0,width-padding.left - padding.right])  //设定x轴的定义域
5 
6         var yscale = d3.scale.linear()                                  //定义一个比例尺
7                         .domain([0,gdpmax*1.1])                         //设定y轴的值域
8                         .range([height-padding.top-padding.bottom,0])   //设定y轴的定义域

 

x轴的定义域是2000~2013，此外为了代码简洁手动指定了，实际应用时应从数据中获取。y轴的定义域是0~gdpmax*1.1,乘以1.1是为了使得图形不在坐标轴的边界绘制。接下来根据数据定义一个线段生成器:

 

1   　　//创建一个线段生成器
2         var linepath = d3.svg.line()                                    //创建一个线段生成器
3                        
4                         .x(function(d){return xscale(d[0])})            //设置x坐标的访问器
5                         .y(function(d){return yscale(d[1])})            //设置y坐标的访问器

 

该直线生成器的访问器x为xscale(d[0]),y为yscale(d[1])。接下来要传入的数据是gdp数组，如d为[2000,11920]这样的值:那么d[0]就是年份，d[1]是国民生产总值。对这两个值都使用比例尺变换，则输入的数据会自动按照比例伸缩后再生成直线路径。

 

定义两个rgb颜色，分别用于两条折现的着色。然后，添加与数组datalist长度相同数量的<path>元素，并设置为线段生成器计算的路径。代码:

 

 1   　　　　//定义两个颜色
 2         var colors = [d3.rgb(0,0,255),d3.rgb(0,255,0)]
 3 
 4         //添加路径
 5         svg.selectall("path")                   //选择svg中所有的path
 6             .data(datalist)                     //绑定数据
 7             .enter()                            //获取enter部分
 8             .append("path")                     //添加足够数量的<path>元素
 9             .attr("transform","translate("+padding.left + "," + padding.top + ")")  //平移
10             .attr("d",function(d){
11                 return linepath(d.gdp)          //返回线段生成器得到的路径
12             })
13             .attr("fill","none")                //填充色为none
14             .attr("stroke",function(d,i){
15                 return colors[i]                //设置折线颜色
16             })
17             .attr("stroke-width","3px")         //设置折线的宽度

 

添加元素的形式"selectall().data().enter().append()"，相信大家都已经很熟悉了。给属性transform赋予适当的值，令折线平移到指定的位置。在<path>元素的d属性中，使用线段生成器计算路径，注意linepath()的参数是d.gdp。此处的线段生成器是按照数组gdp的格式来设定访问器的，因此一定要以d.gdp，而不是以d作为参数。

 

接下来绘制坐标轴:

 

 1  　　　　//坐标轴x轴
 2         var xaxis = d3.svg.axis()               //创建一个新坐标轴
 3                     .scale(xscale)              //设定x坐标轴的比例尺
 4                     .ticks(6)                   //设定x坐标轴的分隔数
 5                     .tickformat(d3.format("d")) //刻度的数组用字符串表示
 6                     .orient("bottom")           //设定x坐标轴的方向
 7         //坐标轴y轴
 8         var yaxis = d3.svg.axis()               //创建一个新坐标
 9                     .scale(yscale)              //设定y坐标轴的比例尺
10                     .orient("left")             //设定y坐标轴的方向
11 
12         //添加一个<g>元素用于放x轴
13         svg.append("g")                         //添加一个<g>元素
14             .attr("class","axis")               //定义class名
15             .attr("transform","translate("+padding.left + "," + (height-padding.bottom) + ")")  //平移
16             .call(xaxis)                        //call()应用
17 
18         //添加一个<g>元素用于放y轴
19         svg.append("g")                         //添加一个<g>元素
20             .attr("class","axis")               //定义class名
21             .attr("transform","translate("+ padding.left + "," + padding.top + ")")             //平移
22             .call(yaxis)                        //call()应用

 

由于x轴的刻度是年份的意思，而数据里的数据类型确实整数类型:所以如果直接在坐标轴上显示，2000年会显示成2,000, 2002年会显示成2,002多一个逗号。因此，加了一条tickformat()，其中，d3.format("d")表示刻度的数组都用字符串表示。设定之后，年份之间的逗号就会消失。然后，将两个坐标轴分别放到两个<g>元素里。

 

现在的效果图如下:

 

 

如果想要使一段一段的直线看起来更光滑一些，可以使用直线生成器的插值函数。之前给大家介绍过,不清楚的点: https://www.cnblogs.com/littlespill/p/10850364.html  设置为basis模式后，线段变为曲线。

 

1  　　　　//创建一个线段生成器
2         var linepath = d3.svg.line()                                    //创建一个线段生成器
3                         .interpolate("basis")                           //使用basis插值模式
4                         .x(function(d){return xscale(d[0])})            //设置x坐标的访问器
5                         .y(function(d){return yscale(d[1])})            //设置y坐标的访问器

 

效果图:

 

 

上面的折线图还缺少一个标记，用户不知道哪条直线是中国的gdp，哪条是日本的gdp。可添加两个矩形，分别填充为相应的颜色。矩形边上添加表示国家名称的文字。

 

 1   　　　　//添加两个矩形标记
 2         var g = svg.selectall("rect")           //将选择集赋值给变量g
 3             .data(datalist)                     //绑定数据
 4             .enter()                            //获取enter()部分
 5             .append("g")                        //添加<g>元素
 6         g.append("rect")                        //在<g>元素里添加<rect>矩形
 7             .attr("fill",function(d,i){         //设定颜色
 8                 return colors[i]
 9             })
10             .attr("transform",function(d,i){    //平移
11                 var x = padding.left + i*150
12                 var y = height - padding.bottom + 50
13                 return "translate(" +x + "," + y + ")"
14             })
15             .attr("width",20)                   //设定矩形的宽度
16             .attr("height",20)                  //设定矩形的高度
17 
18         //添加注解
19         g.append("text")                        //添加文字
20             .attr("class","text")               //定义class名
21             .attr("x",function(d,i){            //设定文字在x方向的位置
22                 return padding.left + i * 150 + 30
23             })
24             .attr("y",function(d,i){            //设定文字在y方向的位置
25                 return height - padding.bottom + 50 + 15
26             })
27             .text(function(d){                  //设定文字的内容
28                 return d.coountry
29             })
30             .attr("font-size","15px")           //设定文字的大小
31             .attr("fill","black")               //设定文字的颜色

 

如下图: 一个完整的折线图就做好了。

 

 

 

 

 

 完整代码: 

 

  1 import react, { component } from 'react';
  2 import * as d3 from 'd3'
  3 class line extends component {
  4     constructor(props) {
  5         super(props);
  6         this.state = {}
  7     }
  8 
  9     componentdidmount(){
 10         this.onemethod()
 11     }
 12 
 13     onemethod(){
 14 
 15         var width = 800;                        //svg绘制区域的宽度
 16         var height = 600;                       //svg绘制区域的高度
 17 
 18         var svg = d3.select("#body")            //选择id为body的div
 19                     .append("svg")              //在div中添加<svg>
 20                     .attr("width",width)        //设定<svg>的宽度
 21                     .attr("height",height)      //设定<svg>的高度
 22 
 23         //数据
 24         var datalist = [
 25             {
 26                 coountry : "china",
 27                 gdp : [
 28                     [2000,11920],[2001,13170],[2002,14550],[2003,16500],[2004,19440],[2005,22870],
 29                     [2006,27930],[2007,35040],[2008,45470],[2009,51050],[2010,59490],[2011,73140],
 30                     [2012,83860],[2013,103550]
 31                 ]
 32             },
 33             {
 34                 coountry : "japan",
 35                 gdp : [
 36                     [2000,47310],[2001,41590],[2002,39800],[2003,43020],[2004,46500],[2005,45710],
 37                     [2006,43560],[2007,43560],[2008,48490],[2009,50350],[2010,54950],[2011,59050],
 38                     [2012,59370],[2013,48980]
 39                 ]
 40             }
 41         ]
 42 
 43         //外边框
 44         var padding = {top : 50 , right : 50 , bottom : 100 , left : 200};
 45 
 46         //计算gdp的最大值
 47         var gdpmax = 0;
 48         for (var i = 0; i < datalist.length ; i++){
 49             var currgdp = d3.max(datalist[i].gdp,function(d){
 50                 return d[1]
 51             })
 52             if(currgdp > gdpmax){
 53                 gdpmax = currgdp
 54             }
 55         }
 56 
 57         
 58         //先选出年份的最小值与最大值
 59         for (var i = 0; i < datalist.length ; i++){
 60             var min = d3.min(datalist[i].gdp,function(d){return d[0]})
 61             var max = d3.max(datalist[i].gdp,function(d){return d[0]})
 62         }
 63        //定义比例尺,均为线性比例尺
 64         var xscale = d3.scale.linear()                                  //定义一个比例尺
 65                         .domain([min,max])                              //设定x轴的值域
 66                         .range([0,width-padding.left - padding.right])  //设定x轴的定义域
 67 
 68         var yscale = d3.scale.linear()                                  //定义一个比例尺
 69                         .domain([0,gdpmax*1.1])                         //设定y轴的值域
 70                         .range([height-padding.top-padding.bottom,0])   //设定y轴的定义域
 71         //创建一个线段生成器
 72         var linepath = d3.svg.line()                                    //创建一个线段生成器
 73                         .interpolate("basis")                           //使用basis插值模式
 74                         .x(function(d){return xscale(d[0])})            //设置x坐标的访问器
 75                         .y(function(d){return yscale(d[1])})            //设置y坐标的访问器
 76 
 77         //定义两个颜色
 78         var colors = [d3.rgb(0,0,255),d3.rgb(0,255,0)]
 79 
 80         //添加路径
 81         svg.selectall("path")                   //选择svg中所有的path
 82             .data(datalist)                     //绑定数据
 83             .enter()                            //获取enter部分
 84             .append("path")                     //添加足够数量的<path>元素
 85             .attr("transform","translate("+padding.left + "," + padding.top + ")")  //平移
 86             .attr("d",function(d){
 87                 return linepath(d.gdp)          //返回线段生成器得到的路径
 88             })
 89             .attr("fill","none")                //填充色为none
 90             .attr("stroke",function(d,i){
 91                 return colors[i]                //设置折线颜色
 92             })
 93             .attr("stroke-width","3px")         //设置折线的宽度
 94 
 95         //坐标轴x轴
 96         var xaxis = d3.svg.axis()               //创建一个新坐标轴
 97                     .scale(xscale)              //设定x坐标轴的比例尺
 98                     .ticks(6)                   //设定x坐标轴的分隔数
 99                     .tickformat(d3.format("d")) //刻度的数组用字符串表示
100                     .orient("bottom")           //设定x坐标轴的方向
101         //坐标轴y轴
102         var yaxis = d3.svg.axis()               //创建一个新坐标
103                     .scale(yscale)              //设定y坐标轴的比例尺
104                     .orient("left")             //设定y坐标轴的方向
105 
106         //添加一个<g>元素用于放x轴
107         svg.append("g")                         //添加一个<g>元素
108             .attr("class","axis")               //定义class名
109             .attr("transform","translate("+padding.left + "," + (height-padding.bottom) + ")")  //平移
110             .call(xaxis)                        //call()应用
111 
112         //添加一个<g>元素用于放y轴
113         svg.append("g")                         //添加一个<g>元素
114             .attr("class","axis")               //定义class名
115             .attr("transform","translate("+ padding.left + "," + padding.top + ")")             //平移
116             .call(yaxis)                        //call()应用
117 
118         //添加两个矩形标记
119         var g = svg.selectall("rect")           //将选择集赋值给变量g
120             .data(datalist)                     //绑定数据
121             .enter()                            //获取enter()部分
122             .append("g")                        //添加<g>元素
123         g.append("rect")                        //在<g>元素里添加<rect>矩形
124             .attr("fill",function(d,i){         //设定颜色
125                 return colors[i]
126             })
127             .attr("transform",function(d,i){    //平移
128                 var x = padding.left + i*150
129                 var y = height - padding.bottom + 50
130                 return "translate(" +x + "," + y + ")"
131             })
132             .attr("width",20)                   //设定矩形的宽度
133             .attr("height",20)                  //设定矩形的高度
134 
135         //添加注解
136         g.append("text")                        //添加文字
137             .attr("class","text")               //定义class名
138             .attr("x",function(d,i){            //设定文字在x方向的位置
139                 return padding.left + i * 150 + 30
140             })
141             .attr("y",function(d,i){            //设定文字在y方向的位置
142                 return height - padding.bottom + 50 + 15
143             })
144             .text(function(d){                  //设定文字的内容
145                 return d.coountry
146             })
147             .attr("font-size","15px")           //设定文字的大小
148             .attr("fill","black")               //设定文字的颜色
149             
150     }
151     
152     render() {
153         return (
154             <div id="body" >
155                 
156             </div>
157         );
158     }
159 }
160 
161 export default line;