d3总结

项目原因，需要使用web绘制图表，比较靠谱的有echart和d3。

echart：应该是百度的项目，首页做的很漂亮，文档也比较全。个人感觉是一个入手较易，主要在学习怎么配参数，地图是echart的一个亮点。缺点就明显了，入手容易的肯定高度封装过，很难根据自己的需求定制化。而且使用了cavas绘图，在移动端性能不如svg。个人感觉echart适合一些时间比较紧迫，设计没那么明确的场合，直接套上echart，就已经很漂亮了。

d3:大名鼎鼎，受欢迎程度超过jquery，首页的绚丽特效让人眼花，教程的话强烈推荐http://www.ourd3js.com/wordpress/，这个教程好像出了书，叫精通D3.js，基本上把教程撸一遍就没啥大问题了。

d3的优点：用过一段d3后，感觉d3就是svg的jquery，把svg的操作封装为更易用的接口，并提供各种数据可视化的接口。所以d3很灵活，因为你可以用d3在svg中添加一个点、线、饼等等，svg性能不错。链式写法。

缺点：入手稍微慢点，不过撸一遍教程也就一下午的时间。svg的接口网上文档比较少，有些用法stackoverflow都找不到。

如果是学习d3的，推荐前面的教程网站，这里只是个人备忘录，想到哪里说到哪里的流水账，记录那些让人眼前一亮或者眼前一黑的点，以及几个开发中反复查询的用法。

好了，出发

1.

var svg = d3.select("body")
    .append("svg")
    .attr("width", svgWidth)
    .attr("height", svgHeight);

首先，你要在一个dom中添加svg，需要两个参数，width和height，一般我是这么给的

this.svgContent = document.getElementById("id");

this.svgWidth = this.svgContent.clientWidth;
this.svgHeight = this.svgContent.clientHeight;

踩坑：需求在指定操作后才绘制该图标，dom display:none的时候，clientWidth和clientHeight是0，所以svg等dom display正常后再添加。

接下来最好设置一下svg的padding，用来应付后面出现的各种文字绘制超出不显示，UI修改等灵细操作。

this.padding = {left: Ruler.size_1920(200), right: Ruler.size_1920(220), top: Ruler.size_1920(66), bottom: Ruler.size_1920(28)};

因为svg直接传的都是px，所以需要根绝屏幕做一下自适应，size_1920函数如下：

let deviceWidth = document.documentElement.clientWidth;
return (px * deviceWidth) / 1920;

坐标轴：

图标中用到最多的是坐标轴，使用坐标轴首先要设定比例尺，目前共用到了4种比例尺

线性比例尺

this.yScale = d3.scale.linear()
   .domain([0, this.threshold])
   .range([this.svgHeight - this.padding.top - this.padding.bottom, 0]);

domain中设置数据的min/max，range中设置svg实际位置。

备注：svg是以左上角为原点的，而常规视角中原点是左下角，所以这里的range起止位置是 svgHeight-0，即起始位置是下边缘y=svgHeight，终止位置是上边缘y=0。这一点需要谨记，后面有许多计算x、y位置的，y的位置总要反着想。其他比例尺也是一样的。

离散比例尺

this.xScale = d3.scale.ordinal()
    .domain(d3.range(data.length))
    .rangeRoundBands([0, this.svgWidth - this.padding.left - this.padding.right]);

or

this.xScale = d3.scale.ordinal()
    .domain(["1","2","3","4"])
    .rangeRoundBands([0, this.svgWidth - this.padding.left - this.padding.right]);

时间比例尺

时间比例尺适用于一些以时间为坐标轴的情况

this.now = new Date();
let nextDay = new Date(this.now.getTime() + 1000 * 3600 * 24);
// 这里要搞成UTC时间
this.nowUTC = this.now.getUTCFullYear() + "-" + (this.now.getUTCMonth() + 1) + "-" + (this.now.getUTCDate() < 10 ? "0" : "") + this.now.getUTCDate() + "T00:00";
this.nextUTC = nextDay.getUTCFullYear() + "-" + (nextDay.getUTCMonth() + 1) + "-" +
    (nextDay.getUTCDate() < 10 ? "0" : "") + nextDay.getUTCDate() + "T00:00";
this.xScale = d3.time.scale()
    .domain([new Date(this.nowUTC), new Date(this.nextUTC)])
    .range([0, this.svgWidth - this.padding.left - this.padding.right]);

备注：比如这里是今天到明天，第二天nextDay的算法，就用秒，其他都不行。UTC时间一定要注意，所有时间都改成UTC时间，所有get一律要加UTC。

颜色比例尺

// 颜色比例尺
var color = d3.scale.category10() // 20  30 都有

这是个比较特殊的比例尺，不是用来画坐标轴的，而是把颜色均匀分割，category10,category20等等都有，填一个index，输出一个色值。在有些d3的版本中，颜色比例尺没用放在scale里面。

坐标轴

可能还有更多种类的比例尺，目前还没有接触，下面就开始生成坐标轴数据。

let gridXAxis = d3.svg.axis()
    .scale(this.xScale)
    .orient("top")
    .innerTickSize(this.svgHeight - this.padding.top - this.padding.bottom)
    .outerTickSize(0)
    .ticks(d3.time.hour, 1)
    .tickFormat(function (d, i) {
        return "";
    })
    .tickPadding(10);

几个常用参数

scale，必要参数，把比例尺填进去

orient，非必填，刻度相对坐标轴的位置 top bottom left right

ticks，非必填，刻度个数 注：ticks只是参考，最终生成刻度个数以数据为准，比如数据需要25个刻度，但ticks填了17，那d3就没办法了，会生成一个d3生成的刻度个数中选跟17最接近的。

innerTickSize，非必填，内刻度高，默认是6。 注：这里设置了innerTickSize是整个svg的高度，和y轴innerTickSize设置整个svg的宽配合行程网格效果，正常的坐标轴就再画一个，注意高度计算时错开

let xAxis = d3.svg.axis()
    .scale(this.xScale)
    .orient("bottom")
    .ticks(d3.time.hour, 1)
    .outerTickSize(0)
    .tickFormat(function (d, i) {
    });

outerTickSize，非必填，外刻度高

tickFormat，非必填，刻度值，默认为空  注：这是一个数据绑定参数，即根据数据生成不同的值

tickPadding，非必填，刻度文字与坐标轴的间距

真正的绘制

this.svg.append("g")
    .attr("class", "x axis")
    .attr("transform", "translate(" + this.padding.left + "," + (this.svgHeight - this.padding.top + this.xPadding + this.doubleLinePadding) + ")")
    .call(xAxis);
this.svg.append("g")
    .attr("class", "x axis grid")
    .attr("transform", "translate(" + this.padding.left + "," + (this.svgHeight - this.padding.top + this.xPadding) + ")")
    .call(gridXAxis);

 

给svg中添加g元素，call绑定坐标轴数据，attr就是给g元素添加各种属性，class（是不是很熟悉），transform。 注：svg中没有top left  margin等属性，大的位移使用transform。

曲线

坐标轴绘制完后，就是曲线的绘制，先生成曲线绘制函数

let _line = d3.svg.line()
    .x(function (d) {
        let x = self.xScale(d.time);
        if (x < 0) {
            return 0;
        }
        return self.xScale(d.time);
    })
    .y(function (d) {
        let x = self.xScale(d.time);
        if (x < 0) {
            return 0;
        }
        return self.yScale(d.uv);
    })
    // .interpolate("cardinal");
    .interpolate("monotone");

曲线绘制函数参数

x、y就是根据数据来计算坐标，这里是比例尺大显身手的地方。

interpolate，线段怎么弯曲，讲的最好的是这个地址

http://www.oxxostudio.tw/articles/201411/svg-d3-02-line.html

注：basis曲线保证了优美，没保证曲线与数据的一致，像我这种人是完全无法接受的。

绘制曲线

let paths = this.svg.selectAll(".data-line").data(data);

这一行代码解读一下就是选择所有class是data-line的元素，然后给它绑定数据。data-line哪里来的？这里涉及到d3中一个概念，update  enter  exit

selectAll得到的元素跟数据相比，有三种可能，元素个数 大于/小于/等于数据个数。

数据超出元素个数的部分叫enter，比如第一次绘制时，所有元素都属于paths.enter

paths.enter()
    .append("path")
    .attr("class", "data-line gaussian-shadow")
    .attr("d", function (d) {
            return _line(d.data);
    })
    .attr("transform", "translate(" + this.padding.left + "," + this.padding.top + ")")
    .style("stroke", function (d, i) {
        return d3.scale.category10(i);
    })
    .attr("fill", "none");

paths元素比较简单直接，基本上只需要给一个属性d就能画出来了，d可以用前面的曲线函数直接生成。

stroke，线条颜色，这里可以用颜色比例尺 d3.scale.category10(i)

fill就是填充颜色，paths填充的是一个面。

不超出的部分叫update，即需要更新的部分，paths.update可以看到，也可以直接更新数据，这里是数据驱动的最直观表现

paths.attr("d", function (d) {
    if (d && d.data) {
        return _line(d.data);
    }
});

数据少于元素个数的部分叫exit，一般exit只有一个用法

// 去掉多余的曲线
paths.exit().remove();

到这里，一个坐标轴差不多出来了，但，是不是少了点啥，对，UED最喜欢的灵魂一击，动画。

曲线进入/更新的时候要动画怎么办

d3的动画很好写

paths.transition()
    .duration(2000)
    .ease("sin")
    .attr("d", function (d) {
        if (d && d.data) {
            return _line(d.data);
        }
    });

增加 transition ease 和 delay即可，transition前后是动画的起始和结束状态。

绘制一个圆

let circles = this.svg.selectAll("circle")
    .data(this.axisData);

circles.attr("cx", this.xScale(this.now))
        .attr("cy", function (d) {
            if (d && d.data) {
                return this.yScale(d.data)
            }
        })
}
circles.exit().remove();
circles.enter()
    .append("circle")
    .attr("fill", function (d) {
        return d.color;
    })
    .attr("transform", "translate(" + this.padding.left + "," + this.padding.top + ")")
    // .attr("fill-opacity", "0.4")
    .attr("cx", this.xScale(this.now))
    .attr("cy", function (d) {
        if (d && d.data) {
            return this.yScale(d.data)
        }
    })
    .attr("r", 10);

矩形

let rectContainers = this.svg.selectAll("item-title")
    .data(data)
    .enter()
    .append("g")
    .attr("class", "item-title")
    .attr("transform", "translate(" + this.padding.left + "," + this.padding.top + ")");

rectContainers.append("rect")
    .attr("fill", function (d) {
        return d.color;
    })
    .attr("x", this.xScale(this.now) + 30)
    .attr("y", function (d) {
        if (d && d.data) {
            return yScale(d.data);
        }
    })
    .attr("width", function (d) {
        return 20;
    })
    .attr("height", rectHeight)
    .attr("rx", rectRadius)
    .attr("ry", rectRadius)
    .attr("fill-opacity", 0.8);

半圆角矩形是用path生成的，顶部圆角矩形

var topRoundedRect = function(x, y, width, height, radius) {
    return "M" + x + "," + y
        + "v" + ( radius - height)
        + "a" + radius + "," + radius + " 0 0 1 " + radius + "," + -radius
        + "h" + (width - 2 * radius)
        + "a" + radius + "," + radius + " 0 0 1 " + radius + "," + radius
        + "v" + (height - radius)
        + "z";
};

var rightRoundedRect = function(x, y, width, height, radius) {
    return "M" + x + "," + y
        + "h" + (width - radius)
        + "a" + radius + "," + radius + " 0 0 1 " + radius + "," + radius
        + "v" + (height - 2 * radius)
        + "a" + radius + "," + radius + " 0 0 1 " + -radius + "," + radius
        + "h" + (radius - width)
        + "z";
};

this.svg.selectAll(".data-rect")
 .data(data)
 .enter()
 .append("path")
 .attr("class", "data-rect")
 .attr("transform", "translate(" + this.padding.left + "," + this.padding.top + ")")
 .attr("fill", function(d, i) {
 return this.colors[i];
 }.bind(this))
 .attr("d", function (d, i) {
 let x = this.xScale(i) + this.rectPadding/2;
 let y = this.yScale(this.yScale.domain()[0]);
 let radius = 0;
 let width = this.xScale.rangeBand() - this.rectPadding;
 if (d.albm_cnt != 0) {
 radius = this.rectRadius;
 }
 let height = this.yScale(this.yScale.domain()[0]) - (this.yScale(d.albm_cnt)) + this.extraHeight;
 return topRoundedRect(x, y, width, height, radius);
 }.bind(this));

topRoundRect和rightRoundRect乍一看完全搞不懂，这里讲的比较详细https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/SVG/Tutorial/Paths，仔细观察下，就是

M  起始x y坐标

h 纵移

v 横移

a 比较复杂 前两个参数是圆角的x y radius

中间三个参数 001是三个flag，只能是0/1 圆角矩形都是001

第一个代表弧线角度是否要大于180

第二个代表正角度还是负角度

第三个代表正方向还是反方向

z是合拢

最后两个参数是终止的x y位置

当前了，还有更多的L C S等等，这里不研究了

文字

rectContainers.append("text")
    .attr("class", "item-text")
    .attr("fill", "white")
    .attr("x", this.xScale(this.now) + 30 + 14)
    .attr("y", function (d) {
        if (d && d.dataSet) {
            return  self.yScale(AxisView.getPvByTime(d.dataSet, self.now)) + 6;
        }
    })
    .text(function (d) {
        return d.type;
    });

到这里，d3绘制的套路差不多都熟悉了，append data enter transform attr，拿来画个饼图吧！

生成饼图数据

let pie = d3.layout.pie().sort(null);
this.pieData = pie(percentArray);

查看一下this.pieData，你会发现数据增加了 startEngle 和 endEngle

注：饼图默认会按大小排序，如果不需要排序，增加一个sort(null)即可

弧线函数

this.arc = d3.svg.arc()
    .innerRadius(0)
    .outerRadius(self.innerRadius);

let arcs = this.svg.selectAll(".time-pie")
    .data(this.pieData)
    .enter()
    .append("g")
    .attr("class", "time-pie")
    .attr("transform", "translate(" + this.centerX + "," + this.centerY + ")");

arcs.append("path")
    .attr("fill", function (d, i) {
        return this.colors[i];
    }.bind(this))
    .attr('d', function(d) {
        return this.arc(d);
    }.bind(this));

饼图动画不能使用d了，要使用attrTween

简单的饼图动画

arcs.append("path")
    .attr("fill", "#fff")
    .attr("fill-opacity", 0.2)
    .transition()
    .duration(this.fadeInTime)
    .attrTween('d', function(d) {
        var i = d3.interpolate(d.startAngle+0.1, d.endAngle);
        return function(t) {
            d.endAngle = i(t);
            return arc(d);
        };
    }.bind(this));

高级饼图动画，自己计算delay的时间，让饼一点一点出来

arcs.append("path")
    .attr("fill", function (d, i) {
        return this.colors[i];
    }.bind(this))
    .transition()
    .delay(function (d, i) {
        if (data) {
            let _percent = 0;
            for (let j = 0; j < i; j++) {
                try {
                    _percent += parseInt(data[j].percent)
                } catch (e) {
                    _percent += 100 / data.length;
                }
            }
            return this.pieAnimTime * _percent / 100;
        }
    }.bind(this))
    .duration(function (d) {
        let _time = this.pieAnimTime / data.length;
        if (d && d.data) {
            let percent = parseInt(d.data);
            _time = this.pieAnimTime * percent / 100;
        }
        this.lastAnimTime+=_time;
        return _time;
    }.bind(this))
    .ease("linear")
    .attrTween('d', function(d) {
        var i = d3.interpolate(d.startAngle+0.1, d.endAngle);
        return function(t) {
            d.endAngle = i(t);
            return this.arc(d);
        }.bind(this);
    }.bind(this));

往饼图中间添加一个圆点

this.centriodData = Array.apply([0,0], this.pieData).map(function (val, index) {
    // return this.arc.centroid(val);
    return {
        right: (val.startAngle+val.endAngle)/2<Math.PI,
        centroidPos: this.arc.centroid(val)
    };
    return this.arc.centroid(val);
}.bind(this));

注：centriodData和Angle是钝/锐角的计算提出来，是因为在某些低配机子上，偶现绑定计算错误。

this.svg.selectAll(".time-circle")
    .data(this.pieData)
    .enter().append("circle")
    .attr("class", "time-circle")
    .attr("transform", "translate(" + this.centerX + "," + this.centerY + ")")
    .attr("cx", function(d, i) {
        // var pos= this.arc.centroid(d);
        var pos= this.centriodData[i] && this.centriodData[i].centroidPos;
        return pos && pos[0] * 1.65;
    }.bind(this))
    .attr("cy", function(d, i) {
        // var pos= this.arc.centroid(d);
        var pos= this.centriodData[i] && this.centriodData[i].centroidPos;
        return pos && pos[1] * 1.65;
    }.bind(this))
    .attr("fill", "#fff")
    // .attr("fill-opacity", 0.1)
    // .transition()
    // .duration(this.fadeInTime)
    .attr("fill-opacity", 1)
    .attr("r", Ruler.size_1920(6));

画一个折线

let line = this.svg.selectAll(".line")      //添加文字和弧之间的连线
    .data(this.pieData) //返回是pie(data0)
    .enter().append("g")
    .attr("class", "line")
    .attr("transform", "translate(" +  this.centerX + "," + this.centerY + ")")
    .append("polyline")
    .attr('points', function(d, i) {
        // var pos1= this.arc.centroid(d),pos2= this.arc.centroid(d),pos3= this.arc.centroid(d);
        var pos1=[this.centriodData[i].centroidPos[0], this.centriodData[i].centroidPos[1]] ,pos2= [this.centriodData[i].centroidPos[0], this.centriodData[i].centroidPos[1]],pos3= [this.centriodData[i].centroidPos[0], this.centriodData[i].centroidPos[1]];
        pos1[0]*=1.65,pos1[1]*=1.65;
        pos2[0]*=2,pos2[1]= pos2[1] *2;
        pos3[0]=(this.centriodData[i].right?this.lineLen:-this.lineLen);
        pos3[1]= pos3[1]*2;
        //pos1表示圆弧的中心往上，pos2是圆弧边，pos3就是将pos2平移后得到的位置
        //三点链接在一起就成了线段。
        return [pos1,pos2,pos3];
    }.bind(this))
    .style('fill', 'none')
    .style('stroke', "#fff")
    .style('stroke-opacity', 0.6)
    .style('stroke-width', Ruler.size_1920(3) + "px");
    // 这里是动画，直线慢慢生成的动画
    // .attr("stroke-dasharray", totalLen + " " + totalLen)
    // .attr("stroke-dashoffset", totalLen)
    // .transition()
    // .duration(this.lineAnimTime)
    // .ease("linear")
    // .attr("stroke-dashoffset", 0);

到这里，一般的坐标轴、饼图已经难不倒了，而且自己想添加什么就添加什么，无非就是计算x、坐标，d3就是一堆图形函数，帮你计算坐标而已，那还有什么新东西吗？假如UED说想要阴影，光效，这里介绍一下svg里面一个很牛叉的东西，filter

let defs = svg.append("defs");
let filter = defs.append("filter")
    .attr("id", "gaussianShadowFilter");
// append gaussian blur to filter
// filter.append("feMorphology")
//     .attr("operator", "dilate")
//     .attr("radius", 3);
filter.append( 'feGaussianBlur' )
    .attr( 'in', 'SourceAlpha' )
    .attr( 'stdDeviation', 2 ) // !!! important parameter - blur
    .attr( 'result', 'blur' );

// append offset filter to result of gaussion blur filter
filter.append( 'feOffset' )
    .attr( 'in', 'blur' )
    .attr( 'dx', 10 ) // !!! important parameter - x-offset
    .attr( 'dy', 1 ) // !!! important parameter - y-offset
    .attr( 'result', 'offsetBlur' );


// merge result with original image
let feMerge = filter.append( 'feMerge' );

// first layer result of blur and offset
feMerge.append( 'feMergeNode' )
    .attr( 'in", "offsetBlur' );

// original image on top
feMerge.append( 'feMergeNode' )
    .attr( 'in', 'SourceGraphic' );

实话说，这个东西我也只是到抄过来调参的地步，比如dx dy。理解上只知道特效输出为result，下一个特效的in是这个result，其他也是一问三不知，而且看了之后着实没有深入了解下去的想法，简直就是手写Photoshop。

下面是几个介绍filter的地址，留下以备不时之需

1.https://www.w3.org/TR/SVG/filters.html

2.https://www.smashingmagazine.com/2015/05/why-the-svg-filter-is-awesome/

3.https://jorgeatgu.github.io/svg-filters/