使用Echarts实现动态曲线图表

最近做的一个在线气象观测网站要实现一个需求：使用图表展示最近五天温湿度等气象要素的曲线变化

具体效果参考：http://www.weatherobserve.com/showInfoIndex.jsp

图示如下（2016-5-25日的数据）：

下面就详述一下实现过程吧（注：相较于原网页我隐去了很多内容，本实现过程就只专注于Echarts图表实现）

一：

HTML页面部分，代码如下：

DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
html lang="zh-CN">
    head>
    
        meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
        meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">   
        meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">    
        meta name="Author" content="Dreamer-1.">        
        
        script type="text/javascript" src="js/jquery-1.12.3.min.js">script>
        script type="text/javascript" src="js/echarts.common.min.js">script>
    
    title>- 观测数据 -title>
    head>

    body>

        
        div style="height:410px;min-height:100px;margin:0 auto;" id="main">div>                        
                    
      
  
        script type="text/javascript">
            
        // 基于准备好的dom，初始化echarts实例
        var myChart = echarts.init(document.getElementById('main'));

        // 指定图表的配置项和数据
        var option = {
            title: {    //图表标题
                text: '过去五天数据图表'
            },
            tooltip: {
                trigger: 'axis', //坐标轴触发提示框，多用于柱状、折线图中
                /*
                 控制提示框内容输出格式
                formatter: '{b0}
 ● {a0} : {c0} ℃ ' + 
                               '
● {a1} : {c1} % ' +          
                               '
 ● {a3} : {c3} mm ' +
                               '
 ● {a4} : {c4} m/s ' +
                               '
    ● {a2} : {c2} hPa ' 
                */
            },
            dataZoom: [
                 {
                     type: 'slider',    //支持鼠标滚轮缩放
                     start: 0,            //默认数据初始缩放范围为10%到90%
                     end: 100
                 },
                 {
                     type: 'inside',    //支持单独的滑动条缩放
                     start: 0,            //默认数据初始缩放范围为10%到90%
                     end: 100
                 }
            ],
            legend: {    //图表上方的类别显示               
                show:true,
                data:['温度（℃）','湿度（%）','雨量（mm）','风速（m/s）','压强（hPa）']
            },
            color:[
                   '#FF3333',    //温度曲线颜色
                   '#53FF53',    //湿度曲线颜色
                   '#B15BFF',    //压强图颜色
                   '#68CFE8',    //雨量图颜色
                   '#FFDC35'    //风速曲线颜色
                   ],
            toolbox: {    //工具栏显示             
                show: true,
                feature: {                
                    saveAsImage: {}        //显示“另存为图片”工具
                }
            },
            xAxis:  {    //X轴           
                type : 'category',
                data : []    //先设置数据值为空，后面用Ajax获取动态数据填入
            },
            yAxis : [    //Y轴（这里我设置了两个Y轴，左右各一个）
                        {
                            //第一个（左边）Y轴，yAxisIndex为0
                             type : 'value',
                             name : '温度',
                             /* max: 120,
                             min: -40, */
                             axisLabel : {
                                 formatter: '{value} ℃'    //控制输出格式
                             }
                         },
                         {
                            //第二个（右边）Y轴，yAxisIndex为1
                             type : 'value',
                             name : '压强',
                             scale: true,
                             axisLabel : {
                                 formatter: '{value} hPa'
                             }
                         }
                     
            ],
            series : [    //系列（内容）列表                      
                        {
                            name:'温度（℃）',
                            type:'line',    //折线图表示（生成温度曲线）
                            symbol:'emptycircle',    //设置折线图中表示每个坐标点的符号；emptycircle：空心圆；emptyrect：空心矩形；circle：实心圆；emptydiamond：菱形                        
                            data:[]        //数据值通过Ajax动态获取
                        },
                        
                        {
                            name:'湿度（%）',
                            type:'line',
                            symbol:'emptyrect',
                            data:[]
                        },
                        
                        {
                            name:'压强（hPa）',
                            type:'line',
                            symbol:'circle',    //标识符号为实心圆
                            yAxisIndex: 1,        //与第二y轴有关
                            data:[]
                        },
                        
                        {
                            name:'雨量（mm）',
                            type:'bar',        //柱状图表示
                            //barMinHeight: 10,    //柱条最小高度，可用于防止某数据项的值过小而影响交互
                            /* label: {    //显示值
                                normal: {
                                    show: true,
                                    position: 'top'
                                }
                            }, */
                            data:[]
                        },
                        
                        {
                            name:'风速（m/s）',
                            type:'line',
                            symbol:'emptydiamond',
                            data:[]
                        }                
            ]
        };
         
        myChart.showLoading();    //数据加载完之前先显示一段简单的loading动画
         
         var tems=[];        //温度数组（存放服务器返回的所有温度值）
         var hums=[];        //湿度数组
         var pas=[];        //压强数组
         var rains=[];        //雨量数组
         var win_sps=[];    //风速数组
         var dates=[];        //时间数组
         
         $.ajax({    //使用JQuery内置的Ajax方法
         type : "post",        //post请求方式
         async : true,        //异步请求（同步请求将会锁住浏览器，用户其他操作必须等待请求完成才可以执行）
         url : "ShowInfoIndexServlet",    //请求发送到ShowInfoIndexServlet处
         data : {name:"A0001"},        //请求内包含一个key为name，value为A0001的参数；服务器接收到客户端请求时通过request.getParameter方法获取该参数值
         dataType : "json",        //返回数据形式为json
         success : function(result) {
             //请求成功时执行该函数内容，result即为服务器返回的json对象
             if (result != null && result.length > 0) {
                    for(var i=0;iresult.length;i++){       
                       tems.push(result[i].tem);        //挨个取出温度、湿度、压强等值并填入前面声明的温度、湿度、压强等数组
                       hums.push(result[i].hum);
                       pas.push(result[i].pa);
                       rains.push(result[i].rain);
                       win_sps.push(result[i].win_sp);
                       dates.push(result[i].dateStr);
                    }
                    myChart.hideLoading();    //隐藏加载动画
                    
                    myChart.setOption({        //载入数据
                        xAxis: {
                            data: dates    //填入X轴数据
                        },
                        series: [    //填入系列（内容）数据
                                      {
                                    // 根据名字对应到相应的系列
                                    name: '温度',
                                    data: tems
                                },
                                      {
                                    name: '湿度',
                                    data: hums
                                },
                                    {
                                    name: '压强',
                                    data: pas
                                },
                                    {
                                    name: '雨量',
                                    data: rains
                                },
                                    {
                                name: '风速',
                                data: win_sps
                               }
                       ]
                    });
                    
             }
             else {
                 //返回的数据为空时显示提示信息
                 alert("图表请求数据为空，可能服务器暂未录入近五天的观测数据，您可以稍后再试！");
                   myChart.hideLoading();
             }
         
        },
         error : function(errorMsg) {
             //请求失败时执行该函数
             alert("图表请求数据失败，可能是服务器开小差了");
             myChart.hideLoading();        
         }
    })

    myChart.setOption(option);    //载入图表
         
    script>
        
    body>
html>

二：

Servlet部分，客户端请求提交到 ShowInfoIndex 处，先在 web.xml 里配置一下Servlet映射：

xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
web-app xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee" xsi:schemaLocation="http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee http://xmlns.jcp.org/xml/ns/javaee/web-app_3_1.xsd" id="WebApp_ID" version="3.1">
  display-name>BlogExampledisplay-name>

    servlet>
        servlet-name>ShowInfoIndexServletservlet-name>
        servlet-class>EchartsExample.ShowInfoIndexServletservlet-class>
    servlet>
    servlet-mapping>
        servlet-name>ShowInfoIndexServletservlet-name>
        url-pattern>/ShowInfoIndexServleturl-pattern>
    servlet-mapping>
  
web-app>

关于ShowInfoIndexServlet，简单说一下请求-响应中间的过程：

客户端发送图表请求给Servlet，Servlet接收到请求后先获取客户端请求查看的气象站名称，然后从数据库（SqlServer2005 Express版）中获取最近五天内该气象站所有的采集数据（装在List中），再用Gson工具将该List转换成Json对象返回给客户端，客户端接收到返回的Json对象后对其进行解析并将相应数据填入Echarts中，然后作显示；

其中Record.java是只对外提供get/set方法的用于封装数据的普通实体类，DBUtil.java是JDBC方式下专门提供Connection、Statement、ResultSet等的数据库工具类。

（原本的连接数据库并获取数据过程需经过业务逻辑层与数据访问层，较为复杂，这里隐去这两层，直接在Servlet内连接数据库并拿取数据）

Ps：墙裂建议使用PreparedStatement进行参数化查询，这样可以有效避免SQL注入！

ShowInfoIndexServlet代码如下：

package EchartsExample;
import java.io.IOException;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.*;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

import com.google.gson.Gson;

/**
 * 响应观测记录展示页的Echarts图表数据请求（使用json格式返回客户端需要的数据）
 * @author zhong
 *
 */
public class ShowInfoIndexServlet extends HttpServlet {

    /**
     * 
     */
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
        doPost(req,resp);
    }

    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {

        request.setCharacterEncoding("UTF-8");    //设定客户端提交给servlet的内容按UTF-8编码
        response.setCharacterEncoding("UTF-8");    //设定servlet传回给客户端的内容按UTF-8编码
        response.setContentType("text/html;charset=UTF-8");    //告知浏览器用UTF-8格式解析内容
                
        String name = request.getParameter("name");    //获取台站名参数
        
        //获取当天在内的五天以前的0点格式字符串（用于数据库查询）
        Calendar  cal = Calendar.getInstance();
        cal.add(Calendar.DATE, -4);        //获取当天在内的五天以前的日期时间
        SimpleDateFormat sdf1 = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd 00:00:00");    //设定日期格式
        String fiveDaysAgoStr = sdf1.format(cal.getTime());    //将五天前的日期时间按指定格式转换成字符串
                
        //获取当前时间并将其转换成指定格式的字符串（用于数据库查询）
        Date now = new Date();  
        SimpleDateFormat sdf2 = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");  
        String nowStr = sdf2.format(now);  
//System.out.println(nowStr);      
        
        
        
//======================================连接数据库操作============================================================================================        
        /*
         * 连接数据库并获取五天内该名称的气象站的所有采集数据
         */
        List records = new ArrayList();    //用一个ArrayList来盛装封装了各气象数据的对象
        
        Connection conn = null;
        PreparedStatement pstmt = null;
        ResultSet rs = null;
        
        try {
            conn = DBUtil.getConnection();    //获取与数据库的连接
            String sql = "select * from alldata where data_taizhan_num = ? and data_date >= ? and data_date //初始化SQL查询语句
            pstmt = conn.prepareStatement(sql);    //创建preparedStatement语句对象    
            pstmt.setString(1, name);    //设定查询参数
            pstmt.setString(2, fiveDaysAgoStr);
            pstmt.setString(3, nowStr);
            rs = pstmt.executeQuery();    //获取查询到的结果集
            while (rs.next()) {
                //封装Record对象
                Record r = new Record();
                r.setTaizhan_num(rs.getString(1));
                r.setDate(rs.getTimestamp(2));
                r.setTem(rs.getString(3));
                r.setHum(rs.getString(4));
                r.setPa(rs.getString(5));
                r.setRain(rs.getString(6));
                r.setWin_dir(rs.getString(7));
                r.setWin_sp(rs.getString(8));
                
                //将时间转换成给定格式便于echarts的X轴日期坐标显示
                SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");             
                String str = sdf.format(rs.getTimestamp(2));
                r.setDateStr(str);
//System.out.println(r.getTem()+" | "+r.getHum()+" | "+r.getPa()+" | "+r.getRain()+" | "+r.getWin_dir()+" | "+r.getWin_sp());                                            
                records.add(r);        //将封装好的Record对象放入列表容器中
            }
            
        } catch (SQLException e) {
            System.out.println("查询出错，操作未完成!");
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //查询结束后释放资源
            DBUtil.close(rs);
            DBUtil.close(pstmt);
            DBUtil.close(conn);
        }    
//======================================连接数据库操作（完）============================================================================================         
        
        
        
      //将list中的对象转换为Json格式的数组
        Gson gson = new Gson();                    
        String json = gson.toJson(records);    
        
//System.out.println(json);
        
        //将json数据返回给客户端
        response.setContentType("text/html; charset=utf-8");
        response.getWriter().write(json);
    }

}

alldata表部分数据截图：

Record类代码如下：

package EchartsExample;

import java.sql.*;

/**
 * 封装气象数据信息
 * @author zhong
 *
 */
public class Record {
    
    private String taizhan_num;    //台站名
    private String tem;            //温度
    private String hum;            //湿度
    private String pa;            //压强
    private String rain;        //雨量
    private String win_dir;        //风向
    private String win_sp;        //风速
    private String dateStr;        //观测日期（用于Echarts显示格式）
    private Timestamp date;        //观测日期（原始格式）
    
    /**
     * 获取观测日期（用于echarts图表展示）；
     * @return 观测日期值
     */
    public String getDateStr() {
        return dateStr;
    }

    /**
     * 设置观测日期（用于echarts图表展示）；
     * @param dateStr 待设置观测日期值
     */
    public void setDateStr(String dateStr) {
        this.dateStr = dateStr;
    }
    
    /**
     * 获取产生该观测记录的台站名称；
     * @return 台站名称
     */
    public String getTaizhan_num() {
        return taizhan_num;
    }

    /**
     * 设置产生该观测记录的台站名称；
     * @param taizhan_num 待设置台站名称
     */
    public void setTaizhan_num(String taizhan_num) {
        this.taizhan_num = taizhan_num;
    }

    /**
     * 获取温度；
     * @return 温度值
     */
    public String getTem() {
        return tem;
    }

    /**
     * 设置温度；
     * @param tem 待设置温度值
     */
    public void setTem(String tem) {
        this.tem = tem;
    }

    /**
     * 获取湿度；
     * @return 湿度值 
     */
    public String getHum() {
        return hum;
    }

    /**
     * 设置湿度；
     * @param hum 待设置湿度值
     */
    public void setHum(String hum) {
        this.hum = hum;
    }

    /**
     * 获取压强；
     * @return 压强值
     */
    public String getPa() {
        return pa;
    }

    /**
     * 设置压强；
     * @param pa 待设置压强值
     */
    public void setPa(String pa) {
        this.pa = pa;
    }

    /**
     * 获取雨量；
     * @return 雨量值
     */
    public String getRain() {
        return rain;
    }

    
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