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html5中canvas图表实现柱状图的示例有哪些?

2017-12-25 19:20:03 来源:www.45fan.com 【

html5中canvas图表实现柱状图的示例有哪些?

前几天用到了图表库,其中百度的ECharts,感觉做得最好,看它默认用的是canvas,canvas图表在处理大数据方面比svg要好。那我也用canvas来实现一个图表库吧,感觉不会太难,先实现个简单的柱状图。

效果如下:

html5中canvas图表实现柱状图的示例有哪些?

主要功能点包括:

  1. 文本的绘制
  2. XY轴的绘制;
  3. 数据分组绘制;
  4. 数据动画的实现;
  5. 鼠标事件的处理。

使用方式

首先我们看一下使用方式,参考了部分ECharts的使用方式,先传入要显示图表的html标签,接着调用init,初始化的同时传入数据。

var con=document.getElementById('container');
  var chart=new Bar(con);
  chart.init({
    title:'全年降雨量柱状图',
    xAxis:{// x轴
      data:['1月','2月','3月','4月','5月','6月','7月','8月','9月','10月','11月','12月']
    },
    yAxis:{//y轴
      name:'水量',
      formatter:'{value} ml'
    },
    series:[//分组数据
      {
        name:'东部降水量',
        data:[62,20,17,45,100,56,19,38,50,120,56,130]
      },
      {
        name:'西部降水量',
        data:[52,10,17,25,60,39,19,48,70,30,56,8]
      },
      {
        name:'南部降水量',
        data:[12,10,17,25,27,39,50,38,100,30,56,90]
      },
      {
        color:'hsla(270,80%,60%,1)',
        name:'北部降水量',
        data:[12,30,17,25,7,39,49,38,60,30,56,10]
      }
    ]
  });

图表基类,我们后面还要写饼图,折线图,所以把公共的部分抽出来。注意canvas.style.width与canvas.width是不一样的,前者会拉伸图形,后者才是我们正常用的,不会拉伸图形。在这里这样写先扩大再缩小是为了解决canvas绘制文字时模糊的问题。

class Chart{
    constructor(container){
      this.container=container;
      this.canvas=document.createElement('canvas');
      this.ctx=this.canvas.getContext('2d');
      this.W=1000*2;
      this.H=600*2;
      this.padding=120;
      this.paddingTop=50;
      this.title='';
      this.legend=[];
      this.series=[];
      //通过缩小一倍,解决字体模糊问题
      this.canvas.width=this.W;
      this.canvas.height=this.H;
      this.canvas.style.width = this.W/2 + 'px';
      this.canvas.style.height = this.H/2 + 'px';
    }
  }

柱状图初始化,调用es6中的Object.assign(this,opt),这个相当于JQ中的extend方法,把属性复制到当前实例。同时还建了个tip属性,这是个html标签,后面显示数据信息用。接着绘制图形,然后绑定鼠标事件。

class Bar extends Chart{
  constructor(container){
    super(container);
    this.xAxis={};
    this.yAxis=[];
    this.animateArr=[];
  }
  init(opt){
    Object.assign(this,opt);
    if(!this.container)return;
    this.container.style.position='relative';
    this.tip=document.createElement('div');
    this.tip.style.cssText='display: none; position: absolute; opacity: 0.5; background: #000; color: #fff; border-radius: 5px; padding: 5px; font-size: 8px; z-index: 99;';
    this.container.appendChild(this.canvas);
    this.container.appendChild(this.tip);
    this.draw();
    this.bindEvent();
  }
  draw(){//绘制

  }
  showInfo(){//显示信息

  }
  animate(){//执行动画

  }
  showData(){//显示数据

  }

绘制XY轴

首先绘制标题,接着XY轴,然后遍历分组数据series,里面有复杂的计算,然后绘制XY轴的刻度,绘制分组标签,最后是绘制数据。数据项series中是分组数据,它跟X轴的xAxis.data一一对应。每个项可以自定义名称和颜色,没有指定的话,名称赋予nunamed和自动生成颜色。这里还用legend属性记录下了标签列表信息,因为后续鼠标点击判断是否点中用的上。

canvas主要知识点:

  1. 分组标签使用了arcTo方法,这样就能绘制出圆角的效果。
  2. 绘制文本使用了measureText方法,可以用来测量文字所占宽度,这样就可以调整下一次绘制的位置,避免位置冲突。
  3. translate位移方法,可以放在绘制上下文(save和restore的中间)中,这样可以避免复杂的位置运算。
draw(){
  var that=this,
    ctx=this.ctx,
    canvas=this.canvas,
    W=this.W,
    H=this.H,
    padding=this.padding,
    paddingTop=this.paddingTop,
    xl=0,xs=0,xdis=W-padding*2,//x轴单位数,每个单位长度,x轴总长度
    yl=0,ys=0,ydis=H-padding*2-paddingTop;//y轴单位数,每个单位长度,y轴总长度

  ctx.fillStyle='hsla(0,0%,20%,1)';
  ctx.strokeStyle='hsla(0,0%,10%,1)';
  ctx.lineWidth=1;
  ctx.textAlign='center';
  ctx.textBaseLine='middle';
  ctx.font='24px arial';

  ctx.clearRect(0,0,W,H);
  if(this.title){
    ctx.save();
    ctx.textAlign='left';
    ctx.font='bold 40px arial';
    ctx.fillText(this.title,padding-50,70);
    ctx.restore();
  }
  if(this.yAxis&&this.yAxis.name){
    ctx.fillText(this.yAxis.name,padding,padding+paddingTop-30);
  }

  // x轴
  ctx.save();
  ctx.beginPath();
  ctx.translate(padding,H-padding);
  ctx.moveTo(0,0);
  ctx.lineTo(W-2*padding,0);
  ctx.stroke();
  // x轴刻度
  if(this.xAxis&&(xl=this.xAxis.data.length)){
    xs=(W-2*padding)/xl;
    this.xAxis.data.forEach((obj,i)=>{
      var x=xs*(i+1);
      ctx.moveTo(x,0);
      ctx.lineTo(x,10);
      ctx.stroke();
      ctx.fillText(obj,x-xs/2,40);
    });
  }
  ctx.restore();

  // y轴
  ctx.save();
  ctx.beginPath();
  ctx.strokeStyle='hsl(220,100%,50%)';
  ctx.translate(padding,H-padding);
  ctx.moveTo(0,0);
  ctx.lineTo(0,2*padding+paddingTop-H);
  ctx.stroke();
  ctx.restore();

  if(this.series.length){     
    var curr,txt,dim,info,item,tw=0;
    for(var i=0;i<this.series.length;i++){
      item=this.series[i];
      if(!item.data||!item.data.length){
        this.series.splice(i--,1);continue;
      }
      // 赋予没有颜色的项
      if(!item.color){
        var hsl=i%2?180+20*i/2:20*(i-1);
        item.color='hsla('+hsl+',70%,60%,1)';
      }
      item.name=item.name||'unnamed';

      // 画分组标签
      ctx.save();
      ctx.translate(padding+W/4,paddingTop+40);
      that.legend.push({
        hide:item.hide||false,
        name:item.name,
        color:item.color,
        x:padding+that.W/4+i*90+tw,
        y:paddingTop+40,
        w:60,
        h:30,
        r:5
      });
      ctx.textAlign='left';
      ctx.fillStyle=item.color;
      ctx.strokeStyle=item.color;
      roundRect(ctx,i*90+tw,0,60,30,5);
      ctx.globalAlpha=item.hide?0.3:1;
      ctx.fill();
      ctx.fillText(item.name,i*90+tw+70,26);
      tw+=ctx.measureText(item.name).width;//计算字符长度
      ctx.restore();

      if(item.hide)continue;
      //计算数据在Y轴刻度
      if(!info){
        info=calculateY(item.data.slice(0,xl));
      }
      curr=calculateY(item.data.slice(0,xl));
      if(curr.max>info.max){
        info=curr;
      }
    }

    if(!info) return;
    yl=info.num;
    ys=ydis/yl;

    //画Y轴刻度
    ctx.save();
    ctx.fillStyle='hsl(200,100%,60%)';
    ctx.translate(padding,H-padding);
    for(var i=0;i<=yl;i++){
      ctx.beginPath();
      ctx.strokeStyle='hsl(220,100%,50%)';
      ctx.moveTo(-10,-Math.floor(ys*i));
      ctx.lineTo(0,-Math.floor(ys*i));
      ctx.stroke();

      ctx.beginPath();
      ctx.strokeStyle='hsla(0,0%,80%,1)';
      ctx.moveTo(0,-Math.floor(ys*i));
      ctx.lineTo(xdis,-Math.floor(ys*i));
      ctx.stroke();

      ctx.textAlign='right';
      dim=Math.min(Math.floor(info.step*i),info.max);
      txt=this.yAxis.formatter?this.yAxis.formatter.replace('{value}',dim):dim;
      ctx.fillText(txt,-20,-ys*i+10);
    }
    ctx.restore();
    //画数据
    this.showData(xl,xs,info.max);
  }
}

绘制数据

因为数据项需要后续执行动画和鼠标滑过的时候显示内容,所以把它放进动画队列animateArr中。这里要把分组数据展开,把之前的两次嵌套的数组转为一层,并计算好每个数据项的属性,比如名称,x坐标,y坐标,宽度,速度,颜色。数据组织完毕后,接着执行动画。

showData(xl,xs,max){
  //画数据
  var that=this,
    ctx=this.ctx,
    ydis=this.H-this.padding*2-this.paddingTop,
    sl=this.series.filter(s=>!s.hide).length,
    sp=Math.max(Math.pow(10-sl,2)/3-4,5),
    w=(xs-sp*(sl+1))/sl,
    h,x,index=0;
  that.animateArr.length=0;
  // 展开数据项,填入动画队列
  for(var i=0,item,len=this.series.length;i<len;i++){
    item=this.series[i];
    if(item.hide)continue;
    item.data.slice(0,xl).forEach((d,j)=>{
      h=d/max*ydis;
      x=xs*j+w*index+sp*(index+1);
      that.animateArr.push({
        index:i,
        name:item.name,
        num:d,
        x:Math.round(x),
        y:1,
        w:Math.round(w),
        h:Math.floor(h+2),
        vy:Math.max(300,Math.floor(h*2))/100,
        color:item.color
      });
    });
    index++;
  }
  this.animate();
}

执行动画

执行动画也没啥好说的,里面就是个自执行闭包函数。动画原理就是给y轴依次累加速度值vy。但记得当队列执行完动画后,要停止它,所以有个isStop的标志,每次执行完队列的时候就判断。

animate(){
  var that=this,
    ctx=this.ctx,
    isStop=true;
  (function run(){
    isStop=true;
    for(var i=0,item;i<that.animateArr.length;i++){
      item=that.animateArr[i];
      if(item.y-item.h>=0.1){
        item.y=item.h;
      } else {
        item.y+=item.vy;
      }
      if(item.y<item.h){
        ctx.save();
        // ctx.translate(that.padding+item.x,that.H-that.padding);
        ctx.fillStyle=item.color;
        ctx.fillRect(that.padding+item.x,that.H-that.padding-item.y,item.w,item.y);
        ctx.restore();
        isStop=false;
      }
    }
    if(isStop)return;
    requestAnimationFrame(run);
  }())
}

绑定事件

事件一:mousemove的时候,看看鼠标位置是不是处于分组标签还是数据项上,绘制路径后调用isPointInPath(x,y),true则canvas.style.cursor='pointer';如果是数据项的话,还要给把该柱形重新绘制,设置透明度,区分出来。还需要把内容显示出来,这里是一个相对父容器container为绝对定位的div,初始化的时候已经建立为tip属性了。我们把显示部分封装成showInfo方法。

事件二:mousedown的时候,判断鼠标点击哪个分组标签,然后设置对应分组数据series中的hide属性,如果是true,表示不显示该项,然后调用draw方法,重写渲染绘制,执行动画。

bindEvent(){
    var that=this,
      canvas=this.canvas,
      ctx=this.ctx;
    this.canvas.addEventListener('mousemove',function(e){
      var isLegend=false;
        // pos=WindowToCanvas(canvas,e.clientX,e.clientY);
      var box=canvas.getBoundingClientRect();
      var pos = {
        x:e.clientX-box.left,
        y:e.clientY-box.top
      };
      // 分组标签
      for(var i=0,item,len=that.legend.length;i<len;i++){
        item=that.legend[i];
        ctx.save();
        roundRect(ctx,item.x,item.y,item.w,item.h,item.r);
        // 因为缩小了一倍,所以坐标要*2
        if(ctx.isPointInPath(pos.x*2,pos.y*2)){
          canvas.style.cursor='pointer';
          ctx.restore();
          isLegend=true;
          break;
        }
        canvas.style.cursor='default';
        ctx.restore();
      }

      if(isLegend) return;
      //选择数据项
      for(var i=0,item,len=that.animateArr.length;i<len;i++){
        item=that.animateArr[i];
        ctx.save();
        ctx.fillStyle=item.color;
        ctx.beginPath();
        ctx.rect(that.padding+item.x,that.H-that.padding-item.h,item.w,item.h);
        if(ctx.isPointInPath(pos.x*2,pos.y*2)){
          //清空后再重新绘制透明度为0.5的图形
          ctx.clearRect(that.padding+item.x,that.H-that.padding-item.h,item.w,item.h);
          ctx.globalAlpha=0.5;
          ctx.fill();
          canvas.style.cursor='pointer';
          that.showInfo(pos,item);
          ctx.restore();
          break;
        }
        canvas.style.cursor='default';
        that.tip.style.display='none';
        ctx.globalAlpha=1;
        ctx.fill();
        ctx.restore();
      }
      
    },false);

    this.canvas.addEventListener('mousedown',function(e){
      e.preventDefault();
      var box=canvas.getBoundingClientRect();
      var pos = {
        x:e.clientX-box.left,
        y:e.clientY-box.top
      };
      for(var i=0,item,len=that.legend.length;i<len;i++){
        item=that.legend[i];
        roundRect(ctx,item.x,item.y,item.w,item.h,item.r);
        // 因为缩小了一倍,所以坐标要*2
        if(ctx.isPointInPath(pos.x*2,pos.y*2)){
          that.series[i].hide=!that.series[i].hide;
          that.animateArr.length=0;
          that.draw();
          break;
        }
      }

    },false);
  }
  //显示数据
  showInfo(pos,obj){
    var txt=this.yAxis.formatter?this.yAxis.formatter.replace('{value}',obj.num):obj.num;
    var box=this.canvas.getBoundingClientRect();
    var con=this.container.getBoundingClientRect();
    this.tip.innerHTML = '<p>'+obj.name+':'+txt+'</p>';
    this.tip.style.left=(pos.x+(box.left-con.left)+10)+'px';
    this.tip.style.top=(pos.y+(box.top-con.top)+10)+'px';
    this.tip.style.display='block';
  }

总结

这里完成的只是个基本的效果,其实还有很多地方要进一步优化,比如响应式的支持,移动端的支持,动画的效果,多y轴的支持,显示内容的效果,同时支持折线功能等。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持路饭。


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Tags: HTML5 canvas 图表
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