ANGULAR2 与 D3.js集成实现自定义可视化

目标

• 展现层与逻辑层分离
• 数据与可视化组件相分离
• 数据与视图双向绑定,实时更新
• 代码结构清晰,易于维护与修改

基本原理

angular2 的组件生命周期钩子方法父子组件交互机制模板语法

源码解析

代码结构很简单，其中除主页index.html和main.ts之外的代码结构如下所示:

app.module.ts

import { BrowserModule } from '@angular/platform-browser';
import { NgModule } from '@angular/core';
import { FormsModule } from '@angular/forms';
//components
import { AppComponent } from './app.component';
import { Bubbles } from './bubbles.component';

@NgModule({
  declarations: [
    AppComponent,
    Bubbles
  ],
  imports: [
    BrowserModule,
    FormsModule
  ],
  providers: [],
  bootstrap: [AppComponent]
})
export class AppModule { }

app.component.html

实现宿主视图定义，
2个按钮，按钮可以绑定了2点点击事件，执行相应的动作，刷新数组，同时完成汽泡图的更新；
1个汽泡图子组件,其中values为子组件的输入属性，实现父子组件之间的通信，numArray为汽泡图的输入数据数组，后续为随机生成的数组

<h1>
  <button (click)="refreshArr()" >开始刷新气泡图</button>
  <button (click)="stopRefresh()" >停止刷新气泡图</button>
  <bubbles [values]="numArray"></bubbles>
</h1>

app.component.ts

通过指定一个3秒刷新一次的定时器，刷新数据，这里需要注意，需要先清空数组，再添加元素，直接修改数组元素值而不改变引用，则无法刷新汽泡图

import { Component, OnDestroy, OnInit } from '@angular/core';
@Component({
  selector: 'app-root',
  templateUrl: './app.component.html',
  styleUrls: ['./app.component.css']
})
export class AppComponent implements OnInit, OnDestroy {
  intervalId = 0;
  numArray = [];
  // 清除定时器
  private clearTimer() {
    console.log('stop refreshing');
    clearInterval(this.intervalId);
  }
  // 生成指定范围内的随机数
  private getRandom(begin, end) {
    return Math.floor(Math.random() * (end - begin));
  }
  ngOnInit() {
    for (let i in this.numArray) {
      this.numArray[i] = this.getRandom(0, 100000000); // "0", "1", "2",
    };
  }
  // 元素关闭清除定时器
  ngOnDestroy() { this.clearTimer(); }
  // 启动定时刷新数组
  refreshArr() {
    this.clearTimer()
    this.intervalId = window.setInterval(() => {
      this.numArray = [];
      for (let i=0;i<8;i++)
      {
        this.numArray.push(this.getRandom(0, 100000000));
      }
    }, 3000);
  }
  // 停止定时刷新数组
  stopRefresh() {
    this.clearTimer();
  }
}

bubbles.component.ts 汽泡图组件类

• ngOnChanges() 生命周期方法，可以在输入属性values发生变化时，自动被调用;
• @ViewChild 可以获取对子元素svg的引用，其中#target自定义变量用于标识svg子元素

import { Component, Input, OnChanges, AfterViewInit, ViewChild} from '@angular/core';
import {BubblesChart} from './bubbles.chart';
declare var d3;
@Component({
    selector: 'bubbles',
    template: '<svg #target width="900" height="300"></svg>',
})
export class Bubbles implements OnChanges, AfterViewInit {
    @Input() values: number[];
    chart: BubblesChart;
    @ViewChild('target') target;//获得子组件的引用
    constructor() {
    }
    // 每当元素对象上绑定的数据 输入属性值 values 发生变化时，执行下列函数，实现图表动态变化
    ngOnChanges(changes) {
        if (this.chart) {
            // 先清空汽泡图，再重新调用汽泡图对象的render方法，根据变动后的值绘制图形
            this.chart.destroy();
            this.chart.render(changes.values.currentValue);
        }
    }
    
     ngAfterViewInit() {
            // 初始化汽泡图
            this.chart = new BubblesChart(this.target.nativeElement);
            this.chart.render(this.values);
        }
}

bubbles.chart.ts 汽泡图类

• d3.js 语法定义的汽泡图类，自带一个绘制方法和擦除方法
• 需要在index.html当中先引入 <script src="//d3js.org/d3.v2.js"></script>

declare var d3;
// define a bubble chart class 
// Exports the visualization module
export class BubblesChart {
    target: HTMLElement;
    //构造函数， 基于一个 HTML元素对象内部来绘制
    constructor(target: HTMLElement) {
        this.target = target;
    }
    // 渲染 入参为数值 完成基于一个数组的 汽泡图的绘制
    render(values: number[]) {
        console.log('start rendering');
        console.log(values);
        d3.select(this.target)
            // Get the old circles
            .selectAll('circle')
            .data(values)
            .enter()
            // For each new data point, append a circle to the target SVG
            .append('circle')
            // Apply several style attributes to the circle
            .attr('r', d => Math.log(d)) // 半径
            .attr('fill', '#5fc') // 颜色
            .attr('stroke', '#333') // 轮廓颜色
            .attr('transform', (d, i) => { // 移动位置
                var offset = i * 30 + 3 * Math.log(d);
                return `translate(${offset}, ${offset})`;
            });
    }

    destroy() {
        d3.select(this.target).selectAll('circle').remove();
    }
}

效果展示

（参考文章：https://www.ibm.com/developer...）