关于前端:D3js-绘制饼图

一、前言

上一篇文章咱们残缺实现了一个柱状图，并且提到了一个比例尺的概念。这篇文章咱们持续来学习 D3.js，然而呢是用它来绘制一个饼图。那么废话不多说，咱们正式开始🏃

二、注释

2.1、API

2.2.、绘制圆弧

后面咱们提到了 d3.arc 是一个圆弧生成器。举个例子：

const arc = d3.arc()
    .innerRadius(0)
    .outerRadius(100)
    .startAngle(0)
    .endAngle(Math.PI / 2);

arc(); // "M0,-100A100,100,0,0,1,100,0L0,0Z"

咱们能够看到最终 arc() 返回了这样串后果："M0,-100A100,100,0,0,1,100,0L0,0Z"

🤔 那么这串后果是啥意思呢？咱们把这串后果合成为如下命令：

联合起来就是：将以后地位挪到了 $(0, -100)$，基于以后地位绘制一条椭圆曲线，它的 $rx$ 和 $ry$ 都为 $100$，起点地位为 $(100, 0)$。后果就是绘制了一个 $1/4$ 圆。

可想而知，咱们将利用这个属性来绘制咱们的饼图。

2.3、绘制饼图

首先咱们先来生成一个数组，数字范畴轻易设置

const data = Array.from({length: 10}).map((v, i) => i * 100 + 10)

接着再增加 svg & 设置容器

const svg = d3.select('#pie')
    .append('svg')
    .attr('width', 600)
    .attr('height', 600)
    .attr('class', 'svg')
        // 使得视图居中
    .attr('viewBox', '-300 -300 600 600')

而后咱们须要做两件事件：

1. 配置一个圆弧生成器 😐
2. 依据 data 生成每个数据对应的 startAngle、endAngle 😐
3. 联合下面两步生成一个饼图👍

那么下面咱们提到了用 d3.arc 和 d3.pie 就能够实现这两件事👇

const arcs = d3.pie()(data)
const arc = d3.arc()
  .outerRadius(100)
  .innerRadius(0)

svg.selectAll('path')
    .data(arcs)
    .enter()
    .append('path')
    .attr('d', arc)

最终咱们失去了一个黑压压的饼图 🐶

2.4、增加色彩

如上所示，咱们最终的饼图是没有色彩的，那么怎么给它上色呢？有一个办法是咱们本人来手动配色，然而这略微显得有点蛋疼。另外一种办法就是应用 D3.js 中内置的办法 —— d3.schemePaired

代码如下：

svg.selectAll('path')
    .data(arcs)
    .enter()
    .append('path')
    .attr('d', arc)
    .attr('fill', (d, i) => d3.schemePaired[i])

这样咱们就失去了一个颇有颜值的饼图 🐶

2.5、增加标注

2.5.1、数据结构

为了给饼图中的每一块减少标注，首先咱们要把数据结构稍稍调整一下：

const datasets = [{name: 'cat', value: 100},
    {name: 'dog', value: 100},
    {name: 'pig', value: 100},
    {name: 'cow', value: 100},
    {name: 'bird', value: 100},
    {name: 'fish', value: 100},
    {name: 'snake', value: 100},
    {name: 'mouse', value: 100},
    {name: 'monkey', value: 100},
    {name: 'elephant', value: 100},
  ]

2.5.2、确定坐标

为了确保咱们画出一条完满的折线，接下来咱们须要确定几个坐标：

1. 起始坐标
2. 起点坐标
3. 文本坐标

D3.js 提供了一个函数 —— arc.centroid，通过它咱们能够失去一个以后扇形的两头坐标。以咱们以后所画的饼图为例，咱们把这些点标注为一个个红色的圆。如下图所示👇

咱们察看图中的原点，联合控制台能够发现，饼图右边的点横坐标区间为 $x < 0$，饼图左边的点横坐标区间为 $x ≥ 0$。

因而，咱们就能够得出一个绘制标注的逻辑：

1. 终点坐标：arc.centroid
2. 起点坐标：沿着圆心绘制一条线穿过以后扇形的 arc.centroid，它的长度为 $r – arc.centroid 间隔圆心的直线间隔 + offsetY$（$offsetY$ 为自定义的偏移量)
3. 文本坐标：以起点坐标为终点，横坐标减少 $offsetX$($offsetX$ 为自定义的偏移量）

当指标扇形的中点处于 $x$ 轴上方时，如下图所示：

咱们把 A 点认为是扇形的「中点」，易知：

$OD = cos∠AOB * OC$，$CD = sin∠AOB * OC$

其中：$cos∠AOB = x / z$，$sin∠AOB = y / z$，$z = √(x^2 + y^2)$

当指标扇形的中点处于 $x$ 轴下方时，如下图所示：

此时：$cos∠AOB = y / z$，$sin∠AOB = x / z$，$z = √(x^2 + y^2)$

2.5.3、代码实现

晓得如何绘制之后咱们就来入手写代码吧，首先是先绘制折线👇

const generatePolyline = selection => {
    const offsetY = 10;
    const distance = r + 50;
    const points = []
    const r1 = 20

    // 生成折线
    selection.append('polyline')
      .attr('class', 'polyline')
      .attr('points', (d, i) => {const centerX = arc.centroid(d)[0]
        const centerY = arc.centroid(d)[1]
        const centerZ = Math.sqrt(Math.pow(centerX, 2) + Math.pow(centerY, 2))
        const offsetX = getOffsetX(datasets[i].name)
        // 以后处于第一、四象限
        if (centerY <= 0) {const cos = Math.abs(centerX / centerZ)
          const sin = Math.abs(centerY / centerZ)
          const X = centerX >= 0 ? cos * distance : -cos * distance
          const Y = -sin * distance
          points.push({[datasets[i].name]: [X, Y]})
          if (centerX >= 0) {return `${centerX},${centerY} ${X},${Y}, ${X + offsetX},${Y}`
          }
          return `${centerX},${centerY} ${X},${Y}, ${X - offsetX},${Y}`
        }
        // 以后处于第二、三象限
        const cos = Math.abs(centerY / centerZ)
        const sin = Math.abs(centerX / centerZ)
        const X = centerX > 0 ? sin * distance : -sin * distance
        const Y = cos * distance
        points.push({[datasets[i].name]: [X, Y]})
        if (centerX > 0) {return `${centerX},${centerY} ${X},${Y}, ${X + offsetX},${Y}`
        }
        return `${centerX},${centerY} ${X},${Y}, ${X - offsetX},${Y}`
      })
      .attr('stroke', '#6F68A7')
      .attr('fill', 'none')
}

svg
    .selectAll('.path-group')
  .call(generatePolyline)

此时饼图产生了变动

紧接着咱们把残余的代码也加进来 generatePolyline 函数中👇

// 增加文字
selection.append('text')
  .attr('class', 'text')
  .attr('x', (d, i) => {const {name} = datasets[i]
    const [x] = points[i][name]
    if (x > 0) {return x + 5}
    return x - getWordWidth(name) - 5
  })
  .attr('y', (d, i) => {const {name} = datasets[i]
    const [, y] = points[i][name]
    return y - offsetY
  })
  .attr('fill', '#6F68A7')
  .text((d, i) => datasets[i].name)
  .style('font-size', '14px')

// 增加百分比
selection.append('text')
  .attr('class', 'text')
  .attr('x', (d, i) => {const {name} = datasets[i]
    const [x] = points[i][name]
    const offsetX = getOffsetX(name)
    if (x > 0) {return x + offsetX + r1 - 10}
    return x - offsetX - r1 - 10
  })
  .attr('y', (d, i) => {const {name} = datasets[i]
    const [, y] = points[i][name]
    return y + 4
  })
  .attr('fill', '#6F68A7')
  .style('font-size', '12px')
  .text((d, i) => {const sum = datasets.reduce((acc, cur) => acc + cur.value, 0)
    return `${datasets[i].value / sum * 100}%`
  })

// 增加圆点
selection.append('circle')
  .attr('class', 'circle')
  .attr('cx', (d, i) => {const {name} = datasets[i]
    const [x] = points[i][name]
    const offsetX = getOffsetX(name)
    if (x >0) {return x + offsetX + r1}
    return x - offsetX - r1
  })
  .attr('cy', (d, i) => {const {name} = datasets[i]
    const [, y] = points[i][name]
    return y
  })
  .attr('r', r1)
  .attr('fill', 'none')
  .attr('stroke', '#6F68A7')

刷新页面后咱们就能看到一个带有残缺标注的饼图了

2.6、增加动画

能够应用 attrTween 函数增加动画成果，管制动画速度、持续时间及属性变动，实现简单变动，达到准确管制成果。

因为要加的中央还挺多的，这里就不一一展现了，所以咱们间接来看最终成果👇

残缺代码参考：[](https://github.com/pigpigever…)https://github.com/pigpigever…

三、总结

本文介绍了如何应用 D3.js 绘制一个饼图，并具体解释了饼图的绘制原理，以及绘制过程中所需的根本步骤，从绘制底层圆环开始，再绘制扇形、增加标注，最初还增加了动画成果。

想要理解更多前端常识，欢送关注我的公众号：tony 老师的前端补习班

参考资料：[](https://developer.mozilla.org…)https://developer.mozilla.org…