D3 在 2011 发布的时候,可谓是一项极大的创新。那时候还是 jQuery 和 Backbone 的天下,浏览器也只是实现了一些简单的 css 标准如 “transitions” 等,像现在更为复杂的 ”flex” 布局还遥遥无期。D3 通过数据驱动来绘制图形的方式解决了这方面的难题,迅速笼络人心。
然而时代终究还是变了。现在的框架采用了虚拟 DOM 等更为灵活和强大的设计理念,CSS 在布局和动画方面也游刃有余。
让我再多给你举几个例子。
D3的学习曲线
过去几年我一直在使用 D3,并用它绘制了各种各样的图形曲线。然而一个问题就是,虽然我理解关于 D3 的基本概念,但我还是难以做到轻车熟路,我身边的同事跟我也是同样的感受。和大多数人一样,许多时候,我们都是从网上找到一个示例,然后将它修改为实际工程中所需要的。
如果我们想要添加一些新奇的功能,就需要不停的搜索,不停的尝试,不停的修改,直到它看起来是我们想要的了。
听起来是不是很熟悉?现在的开发者们已经非常熟悉虚拟 DOM 和模板编程。掌握这么一个设计理念与思考方式与现在其他库大相径庭的技巧,看起来并没什么卵用。
绘制曲线,它实际上并不难
如果让你自己从头写一个图表的话,你大概会感到不安和紧张,就好像自己要面临一个非常复杂的问题,但当你开始写的时候一切都变得简单起来。我们先来看一下如何使用 D3 画一副折线图:
// set the dimensions and margins of the graph var margin = {top: 20, right: 20, bottom: 30, left: 50}, width = 960 - margin.left - margin.right, height = 500 - margin.top - margin.bottom; // parse the date / time var parseTime = d3.timeParse("%d-%b-%y"); // set the ranges var x = d3.scaleTime().range([0, width]); var y = d3.scaleLinear().range([height, 0]); // define the line var valueline = d3.line() .x(function(d) { return x(d.date); }) .y(function(d) { return y(d.close); }); // append the svg obgect to the body of the page // appends a 'group' element to 'svg' // moves the 'group' element to the top left margin var svg = d3.select("body").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 + ")"); // Get the data d3.csv("data.csv", function(error, data) { if (error) throw error; // format the data data.forEach(function(d) { d.date = parseTime(d.date); d.close = +d.close; }); // Scale the range of the data x.domain(d3.extent(data, function(d) { return d.date; })); y.domain([0, d3.max(data, function(d) { return d.close; })]); // Add the valueline path. svg.append("path") .data([data]) .attr("class", "line") .attr("d", valueline); // Add the X Axis svg.append("g") .attr("transform", "translate(0," + height + ")") .call(d3.axisBottom(x)); // Add the Y Axis svg.append("g") .call(d3.axisLeft(y)); });
我们再来看一下在 Preact 中如何绘制:
/* @jsx h */ let { Component, h, render } = preact function getTicks (count, max) { return [...Array(count).keys()].map(d => { return max / (count - 1) * parseInt(d); }); } class LineChart extends Component { render ({ data }) { let WIDTH = 500; let HEIGHT = 300; let TICK_COUNT = 5; let MAX_X = Math.max(...data.map(d => d.x)); let MAX_Y = Math.max(...data.map(d => d.y)); let x = val => val / MAX_X * WIDTH; let y = val => HEIGHT - val / MAX_Y * HEIGHT; let x_ticks = getTicks(TICK_COUNT, MAX_X); let y_ticks = getTicks(TICK_COUNT, MAX_Y).reverse(); let d = ` M${x(data[0].x)} ${y(data[0].y)} ${data.slice(1).map(d => { return `L${x(d.x)} ${y(d.y)}`; }).join(' ')} `; return ( <div class="LineChart" style={{ width: WIDTH + 'px', height: HEIGHT + 'px' }} > <svg width={WIDTH} height={HEIGHT}> <path d={d} /> </svg> <div class="x-axis"> {x_ticks.map(v => <div data-value={v}/>)} </div> <div class="y-axis"> {y_ticks.map(v => <div data-value={v}/>)} </div> </div> ); } } let data = [ {x: 0, y: 10}, {x: 10, y: 40}, {x: 20, y: 30}, {x: 30, y: 70}, {x: 40, y: 0} ]; render(<LineChart data={data} />, document.querySelector("#app"))
CSS 代码:
body { margin: 0; padding: 0; font-family: sans-serif; font-size: 14px; } .LineChart { position: relative; padding-left: 40px; padding-bottom: 40px; } svg { fill: none; stroke: #33C7FF; display: block; stroke-width: 2px; border-left: 1px solid black; border-bottom: 1px solid black; } .x-axis { position: absolute; bottom: 0; height: 40px; left: 40px; right: 0; display: flex; justify-content: space-between; } .y-axis { position: absolute; top: 0; left: 0; width: 40px; bottom: 40px; display: flex; flex-direction: column; justify-content: space-between; align-items: flex-end; } .y-axis > div::after { margin-right: 4px; content: attr(data-value); color: black; display: inline-block; } .x-axis > div::after { margin-top: 4px; display: inline-block; content: attr(data-value); color: black; }
看起来有许多的代码,但你应该注意到,我是用自己已经掌握的 Preact 框架(其他框架也一样,React、Vuew、Angular 等等)和 CSS 来绘制的。如果使用 D3 的话,那么首先你要了解一大堆的概念 … 但现在你只需要掌握自己正在使用的库,就能基于它做出更多的修改了。
看看它的打包大小
最坏情况下,D3 可能要引入大概 70+ 字节的代码。如果你仅仅是想调用一行函数,那么引入这么大的一个第三方库真的合适吗?
Canvas 和 HTML 优于 SVG
不知道你有没有注意到,上述代码我使用了 SVG 来帮助我绘制图形,绘制图形的时候人们总想用大量的 SVG 来完成任务。然而 CSS 已经今非昔比,它的崛起让 SVG 相形见绌。例如,在 SVG 中实现文字环绕的效果需要自己使用 JavaScript 代码动态计算:
function wrap(text, width) { text.each(function() { var text = d3.select(this), words = text.text().split(/\s+/).reverse(), word, line = [], lineNumber = 0, lineHeight = 1.1, // ems y = text.attr("y"), dy = parseFloat(text.attr("dy")), tspan = text.text(null) .append("tspan") .attr("x", 0) .attr("y", y) .attr("dy", dy + "em"); while (word = words.pop()) { line.push(word); tspan.text(line.join(" ")); if (tspan.node().getComputedTextLength() > width) { line.pop(); tspan.text(line.join(" ")); line = [word]; tspan = text.append("tspan") .attr("x", 0) .attr("y", y) .attr("dy", ++lineNumber * lineHeight + dy + "em") .text(word); } } }); }
而使用 CSS 仅需要一行 white-space: normal。利用 CSS 的 transform 和 border-radius 基本上可以绘制任何基本图形。我现在之所以还是用 SVG 的唯一原因就是 <path> 标签,它是创建任意图案的绝佳助手。
如果你想要再进一步提升性能,那么可以选择在 Canvas 中进行绘制,相比于其它两种方式,它能占用更少的内存,更新也更快。
你可能会反驳我说 Canvas 不能像 SVG 那样任意放大和缩小图案,当放大 Canvas 的时候,页面上的图案开始变得模糊不清。这是因为你在放大页面的时候,并没有相应的修改 Canvas 的宽度和高度,以下是这一问题的解决方案:
onResize() { let canvas = this.base.querySelector('canvas'); let ctx = canvas.getContext('2d'); let PIXEL_RATIO = window.devicePixelRatio; canvas.width = canvas.offsetWidth * PIXEL_RATIO; canvas.height = canvas.offsetHeight * PIXEL_RATIO; ctx.setTransform(PIXEL_RATIO, 0, 0, PIXEL_RATIO, 0, 0); this.props.onDraw(ctx, canvas.offsetWidth, canvas.offsetHeight); }
总结
如上所示,有种种原因表明 D3 现在已经过时了,自它发布之日到现在,前端已经发生了巨变。如果你只是画一些简单的图标,例如条形图、折线图等,那就先思考一下如何在你正在使用的框架中完成这些任务。而且,在代码维护方面这样也更加便捷。
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