使用D3.js构建实时图形的示例代码

首先你需要在计算机上安装Node和npm。

数据的可视化表示是传递复杂信息的最有效手段之一，D3.js提供了创建这些数据可视化的强大工具和灵活性。

D3.js是一个JavaScript库，用于使用SVG，HTML和CSS在Web浏览器中生成动态的交互式数据可视化。

D3 提供了各种简单易用的函数，大大简化了 JavaScript 操作数据的难度。由于它本质上是 JavaScript ，所以用 JavaScript 也是可以实现所有功能的，但它能大大减小你的工作量，尤其是在数据可视化方面，D3 已经将生成可视化的复杂步骤精简到了几个简单的函数，你只需要输入几个简单的数据，就能够转换为各种绚丽的图形。有过 JavaScript 基础的朋友一定很容易理解它。

在本教程中，我们将探讨如何使用D3.js和Pusher Channels构建实时图形。如果您在阅读本教程时想要使用代码，请查看此GitHub存储库，其中包含代码的最终版本。

准备

要完成本教程，您需要安装Node.js和npm。我在创建本教程时使用的版本如下：

Node.js v10.4.1
npm v6.3.0

您还需要在计算机上安装http-server。它可以通过运行以下命令通过npm安装：npm install http-server。

虽然不需要Pusher知识，但如果熟悉它后，对学习JavaScript和D3.js会很有帮助。

开始

首先，为我们要构建的应用程序创建一个新目录。将其称为实时图形或任何您喜欢的图形。在新创建的目录中，创建一个新的index.html文件并粘贴以下代码：

<!DOCTYPE html>
<hml lang="en">

<Meta charset="UTF-8"> <Meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1.0"> <Meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge"> Realtime D3 Chart

如您所见，HTML文件只是提取构建图形所需的样式和脚本。我们正在利用D3.js来构建图表，并使用Pusher来添加实时功能。app.js文件是应用程序前端代码的写入位置。

在我们开始实现图表之前，让我们在style.css中添加应用程序的样式：

html {
height: 100%;
Box-sizing: border-Box;
padding: 0;
margin: 0;
}

,::before,*::after {
Box-sizing: inherit;
}

body {
height: 100%;
font-family: -apple-system,BlinkMacSystemFont,"Segoe UI",Roboto,Oxygen-Sans,Ubuntu,Cantarell,"Helvetica Neue",sans-serif;
overflow: hidden;
background: linear-gradient(135deg,#ffffff 0%,#e8f1f5 100%);
}

.container {
position: absolute;
padding: 20px;
top: 50%;
left: 50%;
background-color: white;
border-radius: 4px;
transform: translate(-50%,-50%);
Box-shadow: 0px 50px 100px 0px rgba(0,102,0.1);
text-align: center;
}

.container h1 {
color: #333;
}

.bar {
fill: #6875ff;
border-radius: 2px;
}

.bar:hover {
fill: #1edede;
}

.tooltip {
opacity: 0;
background-color: rgb(170,204,247);
padding: 5px;
border-radius: 4px;
transition: opacity 0.2s ease;
}

安装服务器依赖项

假设您安装了Node和npm，请运行以下命令来安装应用程序的服务器组件所需的所有依赖项：

Pusher 设置

前往Pusher网站并注册一个免费帐户。选择侧栏上的Channels apps，然后点击Create Channels app以创建新应用。

创建应用程序后，从API Keys选项卡中检索凭据，然后在项目目录根目录中创建一个variables.env文件，将以下内容添加到这个文件中。

PUSHER_APP_ID=
PUSHER_APP_KEY=
PUSHER_APP_SECRET=
PUSHER_APP_CLUSTER=

设置服务器

现在我们已经安装了相关的依赖项并且已经设置了我们的Pusher帐户，我们可以开始构建服务器。

在项目目录的根目录中创建一个名为server.js的新文件，并粘贴以下代码：

require('dotenv').config({ path: 'variables.env' });
const express = require('express');
const cors = require('cors');

const poll = [
{
name: 'Chelsea',votes: 100,},{
name: 'Arsenal',votes: 70,{
name: 'Liverpool',votes: 250,{
name: 'Manchester City',votes: 689,{
name: 'Manchester United',votes: 150,];

const app = express();
app.use(cors());

app.get('/poll',(req,res) => {
res.json(poll);
});

app.set('port',process.env.PORT || 4000);
const server = app.listen(app.get('port'),() => {
console.log(Express running → PORT ${server.address().port});
});

保存文件并从项目目录的根目录运行节点server.js以启动服务器。

设置前端应用程序

应用程序的前端将写在我们之前引用的app.js文件中。在项目目录的根目录中创建此文件，并在其中粘贴以下代码：

// set the dimensions and margins of the graph
const margin = { top: 20,right: 20,bottom: 30,left: 40 };
const width = 960 - margin.left - margin.right;
const height = 500 - margin.top - margin.bottom;

// set the ranges for the graph
const x = d3
.scaleBand()
.range([0,width])
.padding(0.1);

const y = d3.scaleLinear().range([height,0]);

// append the container for the graph to the page
const container = d3
.select('body')
.append('div')
.attr('class','container');

container.append('h1').text('Who will win the 2018/19 Premier League Season?');

// append the svg object to the body of the page
// append a 'group' element to 'svg'
// moves the 'group' element to the top left margin
const svg = container
.append('svg')
.attr('width',width + margin.left + margin.right)
.attr('height',height + margin.top + margin.bottom)
.append('g')
.attr('transform','translate(' + margin.left + ',' + margin.top + ')');

// Create a skeleton structure for a tooltip and append it to the page
const tip = d3
.select('body')
.append('div')
.attr('class','tooltip');

// Get the poll data from the /poll endpoint
fetch('http://localhost:4000/poll')
.then(response => response.json())
.then(poll => {
// add the x Axis
svg
.append('g')
.attr('transform','translate(0,' + height + ')')
.attr('class','x-axis')
.call(d3.axisBottom(x));

// add the y Axis
svg
 .append('g')
 .attr('class','y-axis')
 .call(d3.axisLeft(y));

update(poll);

});

function update(poll) {
// Scale the range of the data in the x axis
x.domain(
poll.map(d => {
return d.name;
})
);

// Scale the range of the data in the y axis
y.domain([
0,d3.max(poll,d => {
return d.votes + 200;
}),]);

// Select all bars on the graph,take them out,and exit the prevIoUs data set.
// Enter the new data and append the rectangles for each object in the poll array
svg
.selectAll('.bar')
.remove()
.exit()
.data(poll)
.enter()
.append('rect')
.attr('class','bar')
.attr('x',d => {
return x(d.name);
})
.attr('width',x.bandwidth())
.attr('y',d => {
return y(d.votes);
})
.attr('height',d => {
return height - y(d.votes);
})
.on('mousemove',d => {
tip
.style('position','absolute')
.style('left',${d3.event.pageX + 10}px)
.style('top',${d3.event.pageY + 20}px)
.style('display','inline-block')
.style('opacity','0.9')
.html(

${d.name}

${d.votes} votes ); }) .on('mouSEOut',() => tip.style('display','none'));

// update the x-axis
svg.select('.x-axis').call(d3.axisBottom(x));

// update the y-axis
svg.select('.y-axis').call(d3.axisLeft(y));
}

在上面的代码块中，我们使用通过/ poll端点接收的初始数据创建了一个基本条形图。如果您熟悉D3的工作原理，那么您应该熟悉这些代码。我在代码的关键部分添加了注释，以指导您构建图表的方式。

在新终端中，启动开发服务器以提供index.html文件：

我在这里使用http-server，但你可以使用你想要的任何服务器。您甚至可以直接在浏览器中打开index.html。

此时，您的图表应如下所示：

使用Pusher实时更新图表

让我们确保轮询的更新可以通过Pusher Channels实时反映在应用程序的前端中。将以下代码粘贴到app.js文件的末尾。

const pusher = new Pusher('',{
cluster: '',encrypted: true,});

const channel = pusher.subscribe('poll-channel');
channel.bind('update-poll',data => {
update(data.poll);
});

在这里，我们打开了与Channels的连接，并使用Pusher的subscribe（）方法订阅了一个名为poll-channel的新频道。通过bind方法监听轮询更新，并在收到更新后使用最新数据调用update（）函数，以便重新呈现图形。

不要忘记使用Pusher帐户信息中心中的相应详细信息替换占位符。

从服务器触发更新

我们将模拟每秒更新一次的轮询，并在数据发生变化时使用Pusher触发更新，以便轮询的订阅者（客户端）可以实时接收更新的数据。

在其他导入下面的server.js顶部添加以下代码：

const pusher = new Pusher({
appId: process.env.PUSHER_APP_ID,key: process.env.PUSHER_APP_KEY,secret: process.env.PUSHER_APP_SECRET,cluster: process.env.PUSHER_APP_CLUSTER,});

function getRandomNumber(min,max) {
return Math.floor(Math.random() * (max - min) + min);
}

function increment() {
const num = getRandomNumber(0,poll.length);
poll[num].votes += 20;
}

function updatePoll() {
setInterval(() => {
increment();
pusher.trigger('poll-channel','update-poll',{
poll,});
},1000);
}

然后将/ poll端点更改为如下所示：

{ res.json(poll); updatePoll(); });

/ poll路由将初始轮询数据发送到客户端并调用updatePoll（）函数，该函数以三秒为间隔递增随机俱乐部的投票，并触发我们在最后一步中在客户端上创建的轮询频道的更新。

通过从项目目录的根目录运行节点server.js，终止服务器并重新启动它。此时，您应该有一个实时更新的条形图。

结论

您已经看到了使用D3.js创建条形图的过程以及如何使用Pusher Channels实时创建条形图。

我们已经为Pusher和D3提供了一个简单的用例，但其中一个仅仅是表面上的问题。我建议深入研究docs，了解更多有关Pusher及其他功能的信息。

谢谢阅读！您可以在GitHub存储库中找到本教程的完整源代码。希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持编程之家。