D3.js系列——动态效果和UpdateEnterExit的理解

Posted 2020-10-27 古兰精

一、动态效果

　　D3 支持制作动态的图表。有时候，图表的变化需要缓慢的发生，以便于让用户看清楚变化的过程，也能给用户不小的友好感。

1、什么是动态效果

　　前面制作的图表是一蹴而就地出现，然后绘制完成后不再发生变化的，这是静态的图表。

　　动态的图表，是指图表在某一时间段会发生某种变化，可能是形状、颜色、位置等，而且用户是可以看到变化的过程的。例如，有一个圆，圆心为 (100, 100)。现在我们希望圆的 x 坐标从 100 移到 300，并且移动过程在 2 秒的时间内发生。这种时候就需要用到动态效果，在 D3 里我们称之为过渡（transition）。

2、实现动态的方法

　　D3 提供了 4 个方法用于实现图形的过渡：从状态 A 变为状态 B。

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：

.attr("fill","red")         //初始颜色为红色
.transition()               //启动过渡
.attr("fill","steelblue")   //终止颜色为铁蓝色

　　D3 会自动对两种颜色（红色和铁蓝色）之间的颜色值（RGB值）进行插值计算，得到过渡用的颜色值。我们无需知道中间是怎么计算的，只需要享受结果即可。

duration()

　　指定过渡的持续时间，单位为毫秒。如 duration(2000) ，指持续 2000 毫秒，即 2 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

　　调用时，格式形如： ease(“bounce”)。

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。

　　例如，对整体指定时：

.transition()
.duration(1000)
.delay(500)

　　如此，图形整体在延迟 500 毫秒后发生变化，变化的时长为 1000 毫秒。因此，过渡的总时长为1500毫秒。

　　又如，对一个一个的图形（图形上绑定了数据）进行指定时：

.transition()
.duration(1000)
.delay(funtion(d,i){
    return 200*i;
})

　　如此，假设有 10 个元素，那么第 1 个元素延迟 0 毫秒（因为 i = 0），第 2 个元素延迟 200 毫秒，第 3 个延迟 400 毫秒，依次类推….整个过渡的长度为 200 * 9 + 1000 = 2800 毫秒。

3、实现简单的动态效果

    var width=400,height=400;
    var svg = d3.select("body").append("svg").attr("width",width).attr("height",height);

    var circle=svg.append("circle").attr("cx",100).attr("cy",100).attr("r",50).style("fill","green");
    circle.transition()
        .ease("bounce") // 终点弹跳
        .duration(2000) //过渡时长2s
        .attr("cx",300) //圆心坐标从100变为300
        .attr("r",25)   //半径变为25
        .style("fill","red") //颜色变红色
        .delay(1000);   //延时1s执行

二、理解 Update、Enter、Exit

　　Update、Enter、Exit 是 D3 中三个非常重要的概念，它处理的是当选择集和数据的数量关系不确定的情况。

1、什么是 Update、Enter、Exit

　　前几章里，反复出现了形如以下的代码。

svg.selectAll("rect")   //选择svg内所有的矩形
    .data(dataset)      //绑定数组
    .enter()            //指定选择集的enter部分
    .append("rect")     //添加足够数量的矩形元素

　　前面提到，这段代码使用的情况是当以下情况出现的时候：有数据，而没有足够图形元素的时候，使用此方法可以添加足够的元素。当时并没有深究这段代码是什么意思，本章将对此进行讲解。但是，由于此问题相对复杂，本章只进行最初步的介绍。

　　假设，在 body 中有三个 p 元素，有一数组 [3, 6, 9]，则可以将数组中的每一项分别与一个 p 元素绑定在一起。但是，有一个问题：当数组的长度与元素数量不一致（数组长度 > 元素数量 or 数组长度 < 元素数量）时呢？这时候就需要理解 Update、Enter、Exit 的概念。如果数组为 [3, 6, 9, 12, 15]，将此数组绑定到三个 p 元素的选择集上。可以想象，会有两个数据没有元素与之对应，这时候 D3 会建立两个空的元素与数据对应，这一部分就称为 Enter。而有元素与数据对应的部分称为 Update。如果数组为 [3]，则会有两个元素没有数据绑定，那么没有数据绑定的部分被称为 Exit。示意图如下所示。

　　看到这，我想大家能体会到为什么本节最开始处的代码能够给 SVG 内添加足够数量的元素了吧。它的意思其实是：

　　此时 SVG 里没有 rect 元素，即元素数量为 0。有一数组 dataset，将数组与元素数量为 0 的选择集绑定后，选择其 Enter 部分（请仔细看上图），然后添加（append）元素，也就是添加足够的元素，使得每一个数据都有元素与之对应。

2、Update 和 Enter 的使用

　　当对应的元素不足时 （ 绑定数据数量 > 对应元素 ），需要添加元素（append）。

　　现在 body 中有三个 p 元素，要绑定一个长度大于 3 的数组到 p 的选择集上，然后分别处理 update 和 enter 两部分。

var dataset = [ 3 , 6 , 9 , 12 , 15 ];
 
//选择body中的p元素
var p = d3.select("body").selectAll("p");
 
//获取update部分
var update = p.data(dataset);
 
//获取enter部分
var enter = update.enter();
 
//update部分的处理：更新属性值
update.text(function(d){
    return "update " + d;
});
 
//enter部分的处理：添加元素后赋予属性值
enter.append("p")
    .text(function(d){
        return "enter " + d;
    });

　　请大家记住：

　　update 部分的处理办法一般是：更新属性值

　　enter 部分的处理办法一般是：先添加元素后，再赋予属性值

3、Update 和 Exit 的使用

　　当对应的元素过多时 （ 绑定数据数量 < 对应元素 ），需要删掉多余的元素。

　　现在 body 中有三个 p 元素，要绑定一个长度小于 3 的数组到 p 的选择集上，然后分别处理 update 和 exit 两部分。

var dataset = [ 3 ];
 
//选择body中的p元素
var p = d3.select("body").selectAll("p");
 
//获取update部分
var update = p.data(dataset);
 
//获取exit部分
var exit = update.exit();
 
//update部分的处理：更新属性值
update.text(function(d){
    return "update " + d;
});
 
//exit部分的处理：修改p元素的属性
exit.text(function(d){
        return "exit";
    });
 
//exit部分的处理通常是删除元素
// exit.remove();

　　请大家记住：

　　exit 部分的处理办法一般是：删除元素（remove）