D3.js实现柱状图的方法详解
D3.js介绍
D3.js 是一个基于数据操作文档JavaScript库。D3帮助你给数据带来活力通过使用HTML、SVG和CSS。D3重视Web标准为你提供现代浏览器的全部功能，而不是给你一个专有的框架。结合强大的可视化组件和数据驱动方式Dom操作。这里也可以看到它是用SVG来呈现图表的，所以使用D3.js是需要一定的SVG基础的。
如何用D3.js实现柱状图？
柱状图里面有坐标轴和柱子。然而我们还需要SVG画布来画这些东西。先把大概的画图框架搭起来，代码如下（请注意此时我在body标签里添加了D3.js的script标签。这样我们后面才能使用D3的方法）：
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>柱状图</title>
<style>
.container {
margin: 30px auto;
width: 600px;
height: 300px;
border: 1px solid #000;
}
</style>
</head>
<body>
<div class="container">
<svg width="100%" height="100%"></svg>
</div>
<script src="http://d3js.org/d3.v3.min.js" charset="utf-8"></script>
<script>
<script>
window.onload = function() {
var width = 600, height = 300;
// SVG画布边缘与图表内容的距离
var padding = { top: 50, right: 50, bottom: 50, left: 50 };
// 创建一个分组用来组合要画的图表元素
var main = d3.select('.container svg').append('g')
// 给这个分组加上main类
.classed('main')
// 设置该分组的transform属性
.attr('transform', "translate(" + padding.top + ',' + padding.left + ')');
};
</script>
</body>
</html>
坐标轴的实现
为了把真实的数据与SVG画布上的坐标轴上的坐标联系起来，我们需要定义比例尺来描述这样的对应关系。D3中常用的比例尺有线性比例尺和序数比例尺，它们的区别如图所示：
从图上可以看出，线性比例尺的对应关系是连续的，而序数比例尺的对应关系是离散的。分析柱状图的展现意义可以得出x轴应该选用序数比例尺，而y轴选用线性比例尺。
// 模拟数据
var dataset = {
x: ["赵","钱","孙","李","周","吴","郑","王"],
y: [40, 30, 50, 70, 90, 20, 10, 40]
};
// 定义x轴的比例尺(序数比例尺)
var xScale = d3.scale.ordinal()
.domain(dataset.x)
.rangeRoundBands([0, width - padding.left - padding.right],0,0);
// 定义y轴的比例尺(线性比例尺)
var yScale = d3.scale.linear()
.domain([0, d3.max(dataset.y)])
.range([height - padding.top - padding.bottom, 0]);
// 定义x轴和y轴
var xAxis = d3.svg.axis()
.scale(xScale)
.orient('bottom');
var yAxis = d3.svg.axis()
.scale(yScale)
.orient('left');
// 添加坐标轴元素
main.append('g')
.attr('class', 'axis')
.attr('transform', 'translate(0,' + (height - padding.bottom - padding.top) + ')')
.call(xAxis);
main.append('g')
.attr('class', 'axis')
.call(yAxis);
我们模拟了一些数据，每个姓氏对应了一个数值（从这里也可以看出序数比例尺的定义域上的值不一定是连续关系）。d3.scale.ordinal()创建了一个序数比例尺，而ordinal.domain()设置了该比例尺的定义域，ordinal.rangRoundBands()设置了值域。同理，d3.scale.linear()创建了一个线性比例尺，linear.domain()定义定义域，linear.range()定义值域。接着，我们用d3.svg.axis()创建了两个坐标轴，把比例尺应用到它们上面，并且用axis.orient()设置了坐标轴的刻度尺的方向。最后，添加SVG元素，用call()把定义好的坐标轴与SVG元素联系起来。通过设置它们的transform属性来移动元素，使它们看起来像是一个坐标系。
这里需要注意以下几点：
1、ordinal.domain的参数是一个表示一系列值的数组，而linear.domain的参数是一个表示范围的数组。
2、比例尺的本质是一个函数，它接收定义域上的值来得出对应的值域上的值。
应用序数比例尺的坐标轴与线性比例尺的有很大不同，这里大概说明一下。
rangeRoundBands(interval, padding, outerPadding)中的padding和outerPadding都是可选的，默认为0。如上图所示的比例尺的代码是这样的。
var o = d3.scale.ordinal() .domain([0, 1, 2]) .rangeRoundBands([0, 100], 0.4, 0.1);
domain的参数数组有多少个元素，就会有多少个rangeBand，rangeBand之间的间隔为padding*step（padding取值范围为0到1），它与rangeBand的关系是均分一个step，比如padding为0.4，则rangeBand的长度为0.6*step。根据上述代码可得最终坐标轴的长度等于(0.1 + 2 + 0.6 + 0.1) * step，由此算出step的长度，再推出外间距、rangeBand、内间距的长度。而定义域上的取值刻度定位在每个rangeBand的中间。于是得到了示意图中的坐标轴（红色标注）。
我们接着来画柱状图，给坐标轴设置一下样式：
.axis path,
.axis line {
stroke: #000;
fill: none;
}
最终得到的柱状图的坐标轴如下图所示：
柱子的实现
柱子无非就是一个个矩形，在SVG中可以使用rect元素来画。先选择到main下所有bar类的元素（此时选择到的是一个空的集合），把dataset.y绑定到这个集合上，用enter()对比绑定的数组元素个数与集合中的SVG元素个数，与append()搭配使用，会自动补齐至两边个数相等。每一次的append都对应dataset.y中的一个数组元素。利用前面创建的比例尺函数计算出值并赋给举行元素的x、y属性。具体的代码如下：
// 矩形之间的间距
var rectMargin = 10;
// 添加矩形
main.selectAll('.bar')
.data(dataset.y)
.enter()
.append('rect')
.attr('class', 'bar')
.attr('x', function(d, i) {
return xScale(dataset.x[i]) + rectMargin;
})
.attr('y', function(d, i) {
return yScale(d);
})
.attr('width', xScale.rangeBand() - 2*rectMargin)
.attr('height', function(d, i) {
return height - padding.top - padding.bottom - yScale(d);
})
.attr('fill', function(d, i) {
return getColor(i);
});
至此，得到了如下图所示的柱状图。
总结
以上就是利用D3.js实现柱状图的全部内容，感兴趣的朋友们可以自己动手实践下，这样更利于大家的理解和学习，希望这篇文章对大家的学习和工作能有所帮助。如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对我们的支持，小编还会陆续更新关于D3.js的文章，请继续关注我们。
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