近年来，可视化越来越流行，许多报刊杂志、门户网站、新闻媒体都大量使用可视化技术，使得复杂的数据和文字变得十分容易理解。而 D3 正是数据可视化工具中的佼佼者，基于 JavaScript 开发，项目托管于 GitHub。从 D3 诞生以来，不断受到好评，在 GitHub 上的项目仓库排 行榜也不断上升。本项目的目的在于提供一个简单易懂的入门教程，希望读者能够喜欢。
D3 的全称是（Data-Driven Documents），顾名思义可以知道是一个被数据驱动的文档。听名字有点抽 象，说简单一点，其实就是一个 JavaScript 的函数库，使用它主要是用来做数据可视化的。
JavaScript 文件的后缀名通常为 .js，故 D3 也常使用 D3.js 称呼。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。
- 安装
官方网站下载d3.zip，解压后，在 HTML 文件中包含相关的 js 文件即可。
或者直接在代码中引用链接
<script src="http://d3js.org/d3.v3.min.js" charset="utf-8"></script>但要保持网络通畅。
准备好工具后，我们就可以开始D3可视化之旅了。
在学习D3之前，我们先来看一下如何用JavaScript来绘制直方图
- 基本语法
语法基本与我们学的编程语言无二异，注意变量声明的细小区别
元素内部文本，包括HTML标签:innerHTML
元素内部文本，不包括HTML标签:innerText
添加节点:appendChild()
- svg图形
矩形<rect x=“20” y=“20” width=“200” height=“300” />
<rect x=“20” y=“20” rx=“20” ry=“30” width=“200” height=“300”
style=“fill:yellow;stroke:black; stroke-width:4;opacity:0.5” />
圆形<circle cx=“150” cy=“150” r=“80” />
椭圆<ellipse cx=“350” cy=“150” rx=“110” ry=“80” />
线段<line x1=“20” y1=“20” x2=“300” y2=“100” />
- 获取屏幕分辨率&浏览器可用宽度
<script>
var w=window.innerWidth
|| document.documentElement.clientWidth
|| document.body.clientWidth;
var h=window.innerHeight
|| document.documentElement.clientHeight
|| document.body.clientHeight;
x=document.getElementById("demo");
x.innerHTML="浏览器的内部窗口宽度：" + w + "，高度：" + h + "。"
</script>- code
现在我们来绘制直方图
<html>
<head>
<title>JavaScript直方图</title>
<meta charset="utf-8">
</head>
<body>
<svg id='mysvg'>
</svg>
<script>
var w=window.innerWidth || document.documentElement.clientWidth || document.body.clientWidth;
var h=window.innerHeight || document.documentElement.clientHeight || document.body.clientHeight;
var svg=document.getElementById("mysvg");
svg.setAttribute('width',w);
svg.setAttribute('height',h);
var title=document.createElement("text");
svg.appendChild(title);
title.outerHTML="<text x="+w/3+" y=50>历年考研报考及录取人数统计(2012-2021年)</text>"
var nums_sign=[1656000,1760000,1720000,1649000,1770000,2010000,2380000,2900000,3410000,3770000];
var nums_admit=[521300,540900,548700,570600,589800,722200,762500,916500,1114000];
var years=["2012","2013","2014","2015","2016","2017","2018","2019","2020","2021"];
var rec=new Array(10);
var rec2=new Array(10);
var txt=new Array(10);
var txt2=new Array(10);
var txt3=new Array(10);
for(var i=0;i<10;i++)
{
rec[i]=document.createElement("rect");
svg.appendChild(rec[i]);
txt[i]=document.createElement("text");
svg.appendChild(txt[i]);
var height=nums_sign[i]/6000;
rec[i].outerHTML="<rect x="+(i*w/rec.length)+" y="+(h-height)+" width="+(0.9*w/rec.length)+" height="+height+" fill='rgb(0,"+nums_sign[i]/16000+",255)'>";
txt[i].outerHTML="<text x="+(i*w/rec.length)+" y="+(h-height)+">"+"报考:"+nums_sign[i]+"</text>"
rec2[i]=document.createElement("rect");
svg.appendChild(rec2[i]);
txt2[i]=document.createElement("text");
svg.appendChild(txt2[i]);
height=nums_admit[i]/6000;
rec2[i].outerHTML="<rect x="+(i*w/rec.length)+" y="+(h-height)+" width="+(0.9*w/rec.length)+" height="+height+" fill='rgb(100,"+nums_admit[i]/8000+",255)'>";
txt2[i].outerHTML="<text x="+(i*w/rec.length)+" y="+(h-height)+" fill='white'>"+"录取:"+nums_admit[i]+"</text>"
txt3[i]=document.createElement("text");
svg.appendChild(txt3[i]);
txt3[i].outerHTML="<text x="+(i*w/rec.length+30)+" y="+h+" fill='white'>"+years[i]+"</text>";
}
</script>
</body>
</html>- 效果展示
- 二叉树
- 文字二叉树
在绘制直方图之前，我们先学一下 D3 的方法
-
选择元素
d3.select()是选择所有指定元素的第一个d3.selectAll()：是选择指定元素的全部 这两个函数返回的结果称为选择集。 -
绑定数据
datum()绑定一个数据到选择集上 -
选择、插入、删除元素
选择
var p2 = body.select("#myid"); p2.style("color","red");选择元素
插入:
body.append("p").text("append p element");
body.insert("p","#myid").text("insert p element");
删除:
var p = body.select("#myid"); p.remove();
D3绘制直方图code
<html>
<head>
<title>ZR's histogram by d3</title>
<meta charset="utf-8">
<style>
.axis path,
.axis line{
fill: none;
stroke: black;
shape-rendering: crispEdges;
}
.axis text {
font-family: sans-serif;
font-size: 11px;
}
</style>
</head>
<body>
<script src="https://d3js.org/d3.v3.min.js" charset="utf-8"></script>
<!--script src="d3.v3.min.js" charset="utf-8"></script-->
<script>
var w=window.innerWidth || document.documentElement.clientWidth || document.body.clientWidth;
var h=window.innerHeight || document.documentElement.clientHeight || document.body.clientHeight;
w=w*0.98;
h=h*0.9;
var svg=d3.select("body")
.append("svg")
.attr("width",w)
.attr("height",h);
svg.append("text")
.attr("font-size","20px")
.attr("fill","rgb(124,84,57)")
.attr("font-family","Fantasy")
.attr("x",w-250)
.attr("y",50)
.text("数科 201811153031 曾锐");
var line1=svg.append("line").attr("x1",w-265).attr("y1",20).attr("x2",w-40).attr("y2",20).attr("stroke","rgb(124,84,57)");
var line2=svg.append("line").attr("x1",w-265).attr("y1",70).attr("x2",w-40).attr("y2",70).attr("stroke","rgb(124,84,57)");
var line3=svg.append("line").attr("x1",w-265).attr("y1",20).attr("x2",w-265).attr("y2",70).attr("stroke","rgb(124,84,57)");
var line4=svg.append("line").attr("x1",w-40).attr("y1",20).attr("x2",w-40).attr("y2",70).attr("stroke","rgb(124,84,57)");
svg.append("text")
.attr("font-size","24px")
.attr("font-family","Fantasy")
.attr("text-anchor","middle")
.attr("x",w/2)
.attr("y",30)
.text("2020年各院校计算机与科学技术专业(学硕)报录比");
svg.append("text")
.attr("font-size","15px")
.attr("font-family","Fantasy")
.attr("text-anchor","middle")
.attr("x",w/2)
.attr("y",55)
.text("数据来源:各院校研究生招生网");
svg.append("text")
.attr("font-size","12px")
.attr("font-family","Fantasy")
.attr("text-anchor","middle")
.attr("x",w/2-30)
.attr("y",70)
.text("报考人数:");
svg.append("rect")
.attr("x",w/2)
.attr("y",60)
.attr("height",10)
.attr("width",20)
.attr("fill","steelblue");
svg.append("text")
.attr("font-size","12px")
.attr("font-family","Fantasy")
.attr("text-anchor","middle")
.attr("x",w/2-30)
.attr("y",85)
.text("录取人数:");
svg.append("rect")
.attr("x",w/2)
.attr("y",75)
.attr("height",10)
.attr("width",20)
.attr("fill","rgb(127,255,212)");
svg.append("rec")
.attr()
var colleges=["浙江大学","国防科技大学","北京邮电大学(19年)","北航（专硕）","上海交通大学","南京大学（19年）","华东师范大学","同济大学","西安电子科技大学","东南大学"];
var dataset=[1615,215,764,376,255,447,210,287,761,333];
var dataset2=[33,15,279,69,25,97,34,6,142,66];
var college=svg.selectAll(".college")
.data(colleges)
.enter()
.append("text")
.attr("font-size","12px")
.attr("x",function(d,i){
return i*(w/colleges.length)+60;
})
.attr("y",h-5)
.text(function(d){
return d;
});
var linear=d3.scale.linear()
.domain([0,d3.max(dataset)])
.range([0,h-50]);
svg.selectAll(".rect")
.data(dataset)
.enter()
.append("rect")
.attr("x",function(d,i){
return i*(w/dataset.length)+40;
})
.attr("y",function(d){
return h-linear(d)-25;
})
.attr("width",(w/dataset.length)-60)
.attr("height",function(d){
return linear(d);
})
.attr("fill","steelblue")
svg.selectAll("data")
.data(dataset2)
.enter()
.append("rect")
.attr("x",function(d,i){
return i*(w/dataset2.length)+40;
})
.attr("y",function(d){
return h-linear(d)-25;
})
.attr("width",(w/dataset2.length)-60)
.attr("height",function(d){
return linear(d);
})
.attr("fill","rgb(127,255,212)");
svg.selectAll(".textvalue")
.data(dataset)
.enter()
.append("text")
.attr("fill","steelblue")
.attr("font-size","14px")
.attr("text-anchor","middle")
.attr("x",function(d,i){
return i*(w/dataset.length)+30;
})
.attr("y",function(d){
return h-linear(d)-40;
})
.attr("dx",((w/dataset.length)-35)/2)
.attr("dy","1em")
.text(function(d){
return d;
});
svg.selectAll(".textvalue2")
.data(dataset2)
.enter()
.append("text")
.attr("fill","white")
.attr("font-size","14px")
.attr("text-anchor","middle")
.attr("x",function(d,i){
return i*(w/dataset2.length)+30;
})
.attr("y",function(d){
return h-linear(d)-40;
})
.attr("dx",((w/dataset2.length)-35)/2)
.attr("dy","1em")
.text(function(d){
return d;
});
var yScale = d3.scale.linear()
.domain([0,d3.max(dataset)])
.range([0,-h+50]);
var yAxis=d3.svg.axis()
.scale(yScale)
.orient("left");
svg.append("line")
.attr("x1",35)
.attr("y1",h-25)
.attr("x2",w)
.attr("y2",h-25)
.attr("stroke", "black");
svg.append("g")
.attr("class","axis")
.attr("transform","translate("+35+","+(h-25)+")")
.call(yAxis);
</script>
</body>
</html>- 效果展示
- 布局
layout
D3的特点是先布局，后绘制
- 路径
SVG中 标签用来定义路径
<svg width="100%" height="100%" version="1.1"
xmlns="http://www.w3.org/2000/svg">
<path d="M250 150 L150 350 L350 350 Z" />
</svg>- 圆弧绘制
var dataset = { startAngle: 0 , endAngle: Math.PI * 0.75 };
//创建一个弧生成器
var arcPath = d3.svg.arc()
.innerRadius(50)
.outerRadius(100);
//添加路径
svg.append("path")
.attr("d",arcPath(dataset))
.attr("transform","translate(250,250)")
.attr("stroke","black")
.attr("stroke-width","3px")
.attr("fill","yellow");- 饼图添加文字
svg.selectAll("text")
.data(dataset)
.enter()
.append("text")
.attr("transform",function(d){
return "translate(250,250)" +
"translate(" + arcPath.centroid(d) + ")";
})
.attr("text-anchor","middle")
.attr("fill","white")
.attr("font-size","18px")
.text(function(d){ return Math.floor((d.endAngle - d.startAngle)*180/Math.PI) + "°"; });- 动画
transition() 启动过渡效果。 其前后是图形变化前后的状态（形状、位置、颜色等等），例如：
duration() 指定过渡的持续时间，单位为毫秒。
ease() 指定过渡的方式，常用的有：
-
linear：普通的线性变化
-
circle：慢慢地到达变换的最终状态
-
elastic：带有弹跳的到达最终状态
-
bounce：在最终状态处弹跳几次
delay() 指定延迟的时间，表示一定时间后才开始转变，单位同样为毫秒。此函数可以对整体指定延迟，也可以对个别指定延迟。
- 交互
鼠标移入
.on("mouseover",function(d,i){
d3.select(this)
.attr("fill","#E87A90");
})移出后复原
.on("mouseout",function(d,i){
d3.select(this)
.transition()
.duration(500)
.attr("fill",color(i));
});- 效果展示
-
准备 将mysql-connector-java-8.0.19.jar包放入tomcat的lib目录下 并且记得重启tomcat！
-
加载驱动程序
String driverName="com.mysql.jdbc.Driver"; -
数据库
String dbName="engword"; -
数据表
String tableName="map_enword"; -
用户名密码
String userName="root";
String userPasswd="2021";- 建立连接
Class.forName(driverName).newInstance();
Connection connection=DriverManager.getConnection(url);- 陈述&得到回答
Statement statement=connection.createStatement();
String sql="Select * from "+tableName+" order by english";
ResultSet rs=statement.executeQuery(sql);
int count=0;
while(rs.next())
{
count++;
if (count<10)
out.print(rs.getString(2)+"<br>");
}
out.print(count);
out.print("<br>");- 关闭连接
rs.close(); //数据取完
statement.close(); //陈述结束
connection.close(); //断开链接- 效果展示
- code
<html>
<head>
<title>人民的名义人物关系ByZR</title>
<meta charset="utf-8">
</head>
<body>
<script src="d3.v3.min.js" charset="utf-8"></script>
<script>
var w=window.innerWidth || document.documentElement.clientWidth || document.body.clientWidth;
var h=window.innerHeight || document.documentElement.clientHeight || document.body.clientHeight;
w=w*0.98;
h=h*0.9;
var svg=d3.select("body")
.append("svg")
.attr("width",w)
.attr("height",h);
var nodes=[{name:"侯亮平",image:"hlp.jpg",intro:"——侯亮平是最高检反贪局侦查处处长，汉东省人民检察院副检察长兼反贪局局长。经过与腐败违法分子的斗争，最终将一批腐败分子送上了审判台，正义战胜邪恶，自己也迎来了成长。"},
{name:"高育良",image:"gyl.jpg",intro:"——高育良是汉东省省委副书记兼政法委书记。年近六十，是一个擅长太极功夫的官场老手。侯亮平、陈海和祁同伟都是其学生。"},
{name:"祁同伟",image:"qtw.jpg",intro:"——祈同伟是汉东省公安厅厅长。出身农民，曾想凭自己的努力走上去，内心渴望成为一个胜天半子的人，但现实却沉重地打击了他，进而走上了不归路"},
{name:"陈海",image:"ch.jpg",intro:"——陈海是汉东省人民检察院反贪局局长。他不畏强权、裁决果断，一出场就与汉东官场权利正面交锋；他廉明正直、重情重义，与好兄弟侯亮平携手战斗在反腐第一线，他遭遇暗害惨出车祸而躺在医院。"},
{name:"蔡成功",image:"ccg.jpg",intro:"——蔡成功是汉东省大风厂董事长、法人代表，为人狡诈，为了招标成功而贿赂政府官员，甚至连发小反贪局局长侯亮平也企图想去贿赂。"},
{name:"高小琴",image:"gxq.jpg",intro:"——高小琴是山水集团董事长，也是一位叱咤于政界和商界的风云人物，处事圆滑、精明干练。在与官员沟通时更是辩口利辞，沉稳大气，拥有高智商和高情商，并得到以“猴精”著称的反贪局长侯亮平冠以“美女蛇”的称号。"},
{name:"高小凤",image:"gxf.jpg",intro:"——高小凤是高小琴的孪生妹妹，高育良的情妇。"},
{name:"陆亦可",image:"lyk.jpg",intro:"——陆亦可是汉东省检察院反贪局的女检查官，表面冷峻决绝，内心重情重义。大龄未嫁的她面临着家庭逼婚的困境，而她抗婚是因为对反贪局长陈海一往情深。然而陈海惨遭横祸，她收起悲愤去探求真相拨云见雾，同时在公安局长赵东来的追求中获得真爱。"},
{name:"赵东来",image:"zdl.jpg",intro:"——赵东来是汉东省京州市公安局局长。看似直来直去，但却深谋远虑，智勇双全。为了保护正义的尊严，报着坚决整治恶势力的决心，在与检察部门的合作中从最初的质疑到之后的通力配合，展现出现代执法机构的反腐决心。"},
{name:"陈岩石",image:"cys.jpg",intro:"——陈岩石是离休干部、汉东省检察院前常务副检察长。充满正义，平凡而普通的共产党人。对大老虎赵立春，以各种形式执着举报了十二年。在这场关系党和国家生死存亡的斗争中，老人家以耄耋高龄，义无反顾"},
{name:"李达康",image:"ldk.jpg",intro:"——李达康是汉东省省委常委，京州市市委书记，是一个正义无私的好官。但为人过于爱惜自己的羽毛，对待身边的亲人和朋友显得过于无情"},
{name:"沙瑞金",image:"srj.jpg",intro:"——沙瑞金是汉东省省委书记。刚至汉东便发生丁义珍出逃美国事件，又遇到大风厂案。深知汉东政治情况的沙瑞金支持侯亮平查案，要求他上不封顶。"},
{name:"欧阳菁",image:"oyj.jpg",intro:"——欧阳菁是汉东省京州市城市银行副行长，京州市市委书记李达康的妻子，后因感情不和离婚。她曾利用职务的便利贪赃枉法。"},
{name:"丁义珍",image:"dyz.jpg",intro:"——丁义珍英文名汤姆丁。汉东省京州市副市长兼光明区区委书记。贪污腐败，逃往国外。"},
{name:"季昌明",image:"jcm.jpg",intro:"——季昌明是汉东省省级检察院检察长。清廉负责，为人正直，性格温和，但也有些拘泥于教条。对初到汉东省的侯亮平提供了极大地帮助，为破解案件起到了极大地作用。"},
{name:"钟小艾",image:"zxa.jpg",intro:"——钟小艾是侯亮平的妻子，中纪委调查组的委派员。"},
{name:"赵瑞龙",image:"zrl.jpg",intro:"——赵瑞龙是副国级人物赵立春的公子哥，官二代，打着老子的旗子，黑白两道通吃，权倾一时。把汉东省搅得天翻地覆。"}];
var edges=[{source:0,target:1,relation:"师生"},{source:0,target:2,relation:"同门"},{source:0,target:3,relation:"同学&挚友"},
{source:0,target:4,relation:"发小"},{source:0,target:7,relation:"同事"}, {source:0,target:15,relation:"夫妻"},
{source:14,target:0,relation:"上下级"},{source:1,target:2,relation:"师生"},{source:1,target:3,relation:"师生"},
{source:1,target:6,relation:"情人"}, {source:1,target:11,relation:"上下级"},{source:1,target:10,relation:"政敌"},
{source:2,target:5,relation:"情人"}, {source:2,target:3,relation:"同门&陷害"}, {source:2,target:11,relation:"上下级"},
{source:3,target:9,relation:"父子"},{source:4,target:5,relation:"商业对手"},{source:5,target:6,relation:"孪生姐妹"},
{source:8,target:11,relation:"上下级"},{source:9,target:11,relation:"故交"},
{source:10,target:11,relation:"上下级"},{source:10,target:12,relation:"夫妻"},{source:13,target:10,relation:"上下级"},
{source:12,target:4,relation:"受贿关系"},{source:16,target:2,relation:"利益关系"},{source:16,target:5,relation:"利益关系"}];
var color=d3.scale.category20();
var force=d3.layout.force()
.charge(-120)
.linkDistance(500)
.size([w,h]);
var tooltip=d3.selectAll("body")
.append("div")
.attr("class","tooltip")
.style("opacity",0.0);
force.nodes(nodes)
.links(edges)
.start();
var link=svg.selectAll(".link")
.data(edges)
.enter()
.append("line")
.attr("class","link")
.style("stroke-width",1)
.style("opacity",0.4)
.style("stroke","gray");
var node=svg.selectAll(".node")
.data(nodes)
.enter()
.append("circle")
.attr("class","node")
.attr("r",function(d){return d.weight*3;})
.attr("cx",100)
.attr("cy",100)
.style("fill",function(d,i){
//return "rgb(100,200,"+(10*i)+")";
return color(i);
})
.call(force.drag);
var edgetext=svg.selectAll(".linetext")
.data(edges)
.enter()
.append("text")
.attr("class","linetext")
.style("stroke","gray")
.style("font-size",8)
.text(function(d){return d.relation;});
var img_h=50;
var img_w=50;
var radius=23;
var circles=svg.selectAll("forceCircle")
.data(nodes)
.enter()
.append("circle")
.attr("class","forceCircle")
.attr("r",radius)
.style("stroke","DarkGray")
.style("stroke-width","1px")
.attr("fill",function(d,i){
var defs=svg.append("defs")
.attr("id","imgdefs");
var catpattern=defs.append("pattern")
.attr("id","catpattern"+i)
.attr("height",1)
.attr("width",1);
catpattern.append("image")
.attr("x",-(img_w/2-radius+5.8))
.attr("y",-(img_h/2-radius+3.5))
.attr("width",img_w+11)
.attr("height",img_h+6)
.attr("xlink:href","image/"+d.image);
return "url(#catpattern"+i+")";
})
.on("mouseover",function(d,i){
tooltip.html("角色简介"+d.intro)
.style("left",(d3.event.pageX)+"px")
.style("top",(d3.event.pageY+20)+"px")
.style("opacity",1.0);
})
.call(force.drag);
var text=svg.selectAll(".forcetxt")
.data(nodes)
.enter()
.append("text")
.attr("class","forcetxt")
.attr("text-anchor","middle")
.attr("x",100)
.attr("y",200)
.style("stroke", "#336666")
.style("font-size","10px")
.attr("dx","0em")
.attr("dy","3em")
.text(function(d){return d.name;});
force.on("tick",function(){
link.attr("x1",function(d){return d.source.x;})
.attr("y1",function(d){return d.source.y;})
.attr("x2",function(d){return d.target.x;})
.attr("y2",function(d){return d.target.y;});
node.attr("cx",function(d){return d.x;})
.attr("cy",function(d){return d.y;});
text.attr("x",function(d){return d.x;})
.attr("y",function(d){return d.y;});
edgetext.attr("x",function(d){return (d.source.x+d.target.x)/2;})
.attr("y",function(d){return (d.source.y+d.target.y)/2;});
circles.attr("cx",function(d){return d.x;})
.attr("cy",function(d){return d.y;});
});
</script>
</body>
</html>- 效果展示
词云图（Word Cloud）是一种富信息文本可视化技术，通过布局算法用文字大小表 示词频，辅以多种色彩显示，直观反映词组重要性差异，展示文本关键摘要信息。 近年来，词云图作为极富表现力的可视化载体，广泛应用于网站导航、社会化标签呈现、 Web 文本分析以及各种文本挖掘和可视化场景。
完整的词云分析包括有：
- 分词
- 词频统计
- 可视化
D3.JS词云图实现了JavaScript的Wordle算法。Wordle基于空间四叉树去除重叠。 加载的JavaScript库：d3.layout.cloud.js
- code
<html>
<head>
<title>2020中国考研院校人气四十强排行</title>
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