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ECharts 创建图表

经过前面的学习,相信大家已经在自己的项目中绘制了一个基本的 ECharts 图表,但是前面学习只是为了让我们更好的了解安装的流程。所以该小节,我们将会去更加详细的了解到 ECharts 的 创建更新,也会通过一个案例去跟踪分析整个过程,所谓 万事开头难,在这个过程中也会有许许多多需要同学们注意的地方,希望大家在学习的时候也能静下心来完成这重要的一步。

1. 简介

ECharts 用法非常简单,定义图表的基本流程是实例化 echarts 后,调用 setOption 传入配置对象,ECharts 根据配置对象的描述渲染各类图表、组件。本节主要讲解初始配置图表的基本流程,以及实例化后动态更新图表内容的方法。

2. 创建图表

2.1 创建图表的步骤

通常,创建一个 ECharts 图表需要执行如下步骤:

  1. 定义 DOM 节点作为图表的容器;
  2. 调用 echarts.init 方法实例化 ECharts 对象;
  3. 调用 echartInstance.setOption 方法传入图表配置。

例如:

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<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
	<head>
		<meta charset="utf-8" />
		<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
		<meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1.0" />
		<title>Echarts Example</title>
	</head>
	<body>
		<!-- 第一步,设定图表容器 DOM 节点 -->
		<div id="main" style="width: 600px; height: 400px;"></div>

		<script src="//cdn.bootcss.com/echarts/4.5.0/echarts.js"></script>
		<script type="text/javascript">
			// 第二步,调用 init 函数初始化echarts对象
			const myChart = echarts.init(document.getElementById('main'));

			const option = {
				toolbox: { feature: { saveAsImage: {} } },
				xAxis: {
					type: 'category',
					data: ['Mon', 'Tue', 'Wed', 'Thu', 'Fri', 'Sat', 'Sun'],
				},
				yAxis: { type: 'value' },
				series: [
					{
						type: 'line',
						data: [820, 932, 901, 934, 1290, 1330, 1320],
					},
				],
			};
			// 第三步,调用 setOption 设定图表配置
			myChart.setOption(option);
		</script>
	</body>
</html>
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示例效果:

图片描述

2.1.1 定义容器

图表容器通常使用 div 标签定义,调用 init 函数后 ECharts 会在节点中插入多个 canvas 或 svg 标签,用以渲染图表。容器节点必须具备初始宽高,常用如下形式定义:

<!-- 使用像素定义宽高 -->
<div id="main" style="width: 600px; height:450px"></div>
<!-- 也支持使用百分比定义宽高 -->
<div id="main" style="width: 100%; height:450px"></div>

提示:

ECharts 3 之后支持直接使用 canvas 元素作为容器,这样绘制完图表可以直接将 canvas 作为图片应用到其它地方,例如在 WebGL 中作为贴图,这跟使用 echartsInstance.getDataURL 生成图片链接相比可以支持图表的实时刷新。

但缺点是无法根据组件的 z 属性将组件分离渲染到不同的 canvas 上,所以有一定的性能损失。

2.1.2 echarts.init 接口

echarts.init 函数用于创建 ECharts 对象,不能在同一个容器上多次调用,函数签名:

(dom: HTMLDivElement|HTMLCanvasElement, theme?: Object|string, opts?: {
    devicePixelRatio?: number
    renderer?: string
    width?: number|string
    height? number|string
}) => ECharts

函数参数:

  • dom: 指定容器节点,通常为 div 标签的 DOM 对象,例如上例中的 document.getElementById('main')
  • theme: 图表主题,支持传入主题配置对象或主题名称。配置对象可参考 light 主题源码;ECharts 默认内置 lightdark 两种主题,用户也可以通过 echarts.registerTheme 接口注册自定义主题;
  • opts: 附加参数,支持配置属性:
{
	// 设备像素比,默认取浏览器的值 `window.devicePixelRatio`
	devicePixelRatio: Number,
	// 渲染器,支持 canvas 或 svg
	renderer: String,
	// 可显式指定实例宽度,单位为像素。如果传入值为 null/undefined/'auto',则取 dom(实例容器)的宽度。
	width: Number|String|null|undefined,
	// 可显式指定实例高度,单位为像素。如果传入值为 null/undefined/'auto',则取 dom(实例容器)的高度。
	height: Number|String|null|undefined,
}

提示:

容器的宽高应通过节点的样式定义,尽量避免通过 opts 属性定义,这样在调用 init 前后,作为容器的 DOM 的尺寸才能保持一致。

2.1.3 echartInstance.setOption 接口

实例化 ECharts 对象后,需调用 echartInstance.setOption 接口传入图表配置,接口签名:

(option: Object, notMerge?: boolean, lazyUpdate?: boolean) => void
// 或
(option: Object, opts?: Object) => void

第一种形态的参数为:

  • option: 图表实例配置;
  • notMerge: 可选,默认 false,用于设定是否与之前提供的配置合并;
  • lazyUpdate: 可选,默认 false,是否延迟更新。

第二种形态的 opts 参数接受如下对象:

{
	// 默认 `false`,用于设定是否与之前提供的配置合并
	notMerge: ...,
	// 默认 `false`,是否延迟更新
	lazyUpdate: ...,
	// 默认 `false`,指定图表更新时是否触发事件
	silent: ...
}

其中 option 对象是必不可少的,用于描述开发者对图表的各项需求,包括使用什么组件、有什么数据、使用什么图表、图表有哪些操作等等。

2.2 配置对象概述

ECharts 是配置驱动的图表框架,主要功能都以配置对象形式声明,某种程度上可以说 ECharts 的应用都是围绕配置对象展开的。配置对象结构如下:

{
		title: object,
		legend: object,
		grid: object,
		xAxis: object,
		yAxis: object,
		polar: object,
		radiusAxis: object,
		angleAxis: object,
		radar: object,
		dataZoom: array,
		visualMap: array,
		tooltip: object,
		axisPointer: object,
		toolbox: object,
		brush: object,
		geo: object,
		parallel: object,
		parallelAxis: object,
		singleAxis: object,
		timeline: object,
		graphic: object,
		calendar: object,
		dataset: object,
		aria: object,
		series: array,
		color: array,
		backgroundColor: string,
		textStyle: object,
		animation: boolean,
		animationThreshold: number,
		animationDuration: number,
		animationEasing: string,
		animationDelay: number,
		animationDurationUpdate: number,
		animationEasingUpdate: string,
		animationDelayUpdate: number,
		blendMode: string,
		hoverLayerThreshold: number,
		useUTC: boolean,
}

ECharts 的使用方法绝大部分都围绕着这些属性展开。根据配置作用,可以将上述属性划分为以下几类:

  1. 图表配置,对应 series 项。该属性接受一个数组值,每个数组项对应一个图表,数组项至少需要提供 type 属性用于指定图表类型;
  2. 组件配置,包括 titleradartoolbox 等项。ECharts 将图表的常见的各项元素按功能组织为组件形式,组件与图表通常是松耦合的,可以应用到多个图表上;
  3. 基础配置,包括 textStylecoloranimation 等项。用以设定实例的基本运行逻辑。

2.2.1 图表配置

ECharts 的图表由 series 数组指定。series 数组项接受对象形式,每个数组项对应一个图表,数组项通过 type 声明图表类型;通过 data 数组声明图表数据序列。比如:

series: [
	{
		data: [820, 932, 901, 934, 1290, 1330, 1320],
		type: 'bar',
	},
	{
		data: [620, 1032, 401, 624, 690, 730, 1420],
		type: 'line',
	},
],

上述配置会渲染出一个柱形图,一个折线图,效果:

图片描述

不同类型图表的配置结构有较大区别,详情请参考 官网

Tips:

图表大致上可以分为以下几类:

  1. 直角坐标系图表,包括 linebarscatterboxplot 等;
  2. 极坐标系图表,包括 linebarscatter
  3. 日历坐标系图表,支持 heatmapscattergraph
  4. 地图坐标系图表,包括 heatmapscatter 等;
  5. 无坐标系,不依赖于坐标系环境的图表,包括:funnelpietreemapgraph 等。

上例图表依赖于坐标系组件,必须同时提供图表系列与坐标系的定义才能正常运行。对于这部分图表,坐标系相当于一个容器,图表的数据语义、渲染、边界都由坐标系控制。第 5 类图表则更加内聚,不依赖于其他组件。

2.2.2 组件配置

ECharts 组件大致可分为:

  1. 坐标系与坐标轴组件,这类组件直接参与到图表定位、渲染过程中,包括 gridxAxisradarcalendarpolar 等;
  2. 信息增强组件,用以传达关于图表的更多信息,包括titletooltipaxisPointer
  3. 交互增强组件,为使用者提供改变图表视图的交互能力,包括 toolboxlegendvisualMapdataZoombrushtimeline

Tips
部分组件不能单独使用,需要与关联组件同时配置才能生效,比如 grid + xAxis + yAxis 组合用于配置直角坐标系;polar + angleAxis + radiusAxis 组合用于配置极坐标系。

2.2.3 基础配置

许多配置项在设计上具有多级继承的特性,方法是在组件、图表的配置上设定相同的同名属性。运行时,ECharts 会沿着配置链路逐层向下 merge,比如 textStyle 属性,在 title 配置项中有同名属性 title.textStyle,在下例中:

const option = {
	textStyle: { color: '#fff', fontStyle: 'normal' },
	title: {
		textStyle: { color: '#eee' },
	},
};

最终作用在 title 上的 textStyle 值等于 merge(option.textStyle, option.title.textStyle),结果为:

title.textStyle = {
	// 属性值来自 option.title.textStyle.color
	color: '#eee',
	// 属性值来自 option.textStyle.fontStyle
	fontStyle: 'normal',
};

Tips
继承能力能够实现配置项的复用,当某些配置值能够在多个组件、图表上复用时,应该提出来在更上层作为基础配置,可有效减少冗余配置项。

3. 图表的更新

3.1 配置更新

在实例运行过程中可多次调用 setOption 接口,实现动态更新图表。接口能够对先后提供的多个 option 参数做 merge 操作,达到增量更新的效果,例如上面示例中,首次提供的配置项为:

const option = {
	toolbox: { feature: { saveAsImage: {} } },
	xAxis: {
		type: 'category',
		data: ['Mon', 'Tue', 'Wed', 'Thu', 'Fri', 'Sat', 'Sun'],
	},
	yAxis: { type: 'value' },
	series: [
		{
			type: 'line',
			data: [820, 932, 901, 934, 1290, 1330, 1320],
		},
	],
};

myChart.setOption(option);

后续更新时,只需要提供发生变动的那一部分的配置项, setOption 会对前后配置对象做 merge 计算,例如:

const partialOption = {
	series: [{ data: [1280, 762, 901, 934, 1290, 1330, 1320] }],
};
myChart.setOption(partialOption);

// merge 后的结果:
{
	toolbox: { feature: { saveAsImage: {} } },
	xAxis: {
		type: 'category',
		data: ['Mon', 'Tue', 'Wed', 'Thu', 'Fri', 'Sat', 'Sun'],
	},
	yAxis: { type: 'value' },
	series: [
		{
			type: 'line',
			// 原始配置
			// data: [820, 932, 901, 934, 1290, 1330, 1320],
			// merge 后的series数组
			data: [1280, 762, 901, 934, 1290, 1330, 1320]
		},
	],
}

Tips
lazyUpdatetrue 时,图表不会立刻被更新渲染,ECharts 会等待下一帧发生时再尝试执行更新,帧的调度由 zepto 实现,底层依赖 requestAnimationFrame 接口,详情可参考 源码

merge 特性实现了形式上的部分更新,ECharts 底层执行的实际上是清空图表之后重新渲染所有组件、图表 —— 即使我们只是修改了配置上的一小部分。这种处理模型的背后是 ECharts 将配置对象视作原子对象,每次调用 setOption 接口都被认为是一个全新的配置对象,不对之前的渲染结果做任何复用。ECharts 提供了另一个性能更佳,但功能受限的更新接口: appendData,详情请参考下一节。

3.2 数据增量更新

echartInstance.appendData 接口用于向已有的数据序列追加更多数据项,接口调用后不会改变任何已渲染的组件、图表,只会在对应图表上追加数据图案,性能更佳。appendData 接口签名:

(opts: {
	// 要增加数据的系列序号。
	seriesIndex?: string,
	// 增加的数据。
	data?: Array | TypedArray,
}) => void;

Tips
官网文档 显示的返回值是 string,但实测几个版本都返回 undefined,不知是不是接口与文档没有同步更新好。

基础示例:

实例演示
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复制成功!
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
	<head>
		<meta charset="utf-8" />
		<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
		<meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1.0" />
		<title>Echarts Example</title>
	</head>
	<body>
		<div id="main" style="width: 600px; height: 400px;"></div>

		<script src="//cdn.bootcss.com/echarts/4.5.0/echarts.js"></script>
		<script type="text/javascript">
			const myChart = echarts.init(document.getElementById('main'));
			let len = 0;
			const random = (min = 0, max = 180) => Math.round(Math.random() * (max - min) + min);
			const range = (from, to) => {
				const result = [];
				for (let i = from; i <= to; i++) {
					result.push(`X-${i}`);
				}
				return result;
			};

			const option = {
				// appendData 接口不会更改初始渲染后的任何组件
				// 所以需要预留足够的空间来容纳追加的图案
				xAxis: { type: 'category', data: range(1, 20) },
				// 同样的,在 y 轴上也需要设定好序列的最大值,以容纳追加的图案
				yAxis: { type: 'value', max: 180 },
				series: [
					{
						type: 'bar',
						data: [random(), random()],
					},
				],
			};
			myChart.setOption(option);

			setInterval(() => {
				myChart.appendData({ seriesIndex: 0, data: [random()] });
			}, 300);
		</script>
	</body>
</html>
运行案例 点击 "运行案例" 可查看在线运行效果

示例中调用 setInterval 不断追加数据项,效果:

图片描述

appendData 有一个很大的限制 —— 它不会改变任何已经渲染好的图形元素,比如上例在渲染追加图表项时,即使坐标轴预定的数值范围无法容纳新增的数据,ECharts 也不会对坐标轴做任何变动,因此在上述示例需要在 xAxisyAxis 配置上预留足够的空间来容纳追加的数据。

Tips
这个限制导致 appendData 接口对坐标系图表来说特别鸡肋,实用性低,甚至在官网提供的实例也很少见到 appendData 的用例。一个变通方法是混合使用 setOptionappendData,例如在直角坐标系中,用额外的变量记录当前 x、y 轴的最大最小值,如果新增的数值超出这个范围的时候就通过 setOption 更新图表;否则尽量使用 appendData

appendData 在地图散点图上表现的很好,但其他场景上限制多功能弱,带来的问题多过便利,所以多数情况下都会退化为使用 setOption 接口维护数据状态。

此外,appendData 还有如下限制:

  1. 只能应用在少数图表类型上,目前支持: 散点图(scatter)、线图(line)、柱形图(bar);ECharts GL 版本的 散点图(scatterGL)、线图(linesGL) 和 可视化建筑群(polygons3D)。
  2. 不兼容 dataset,使用 appendData 时图表的数据只能通过 series.data 定义。

Tips

setOptionappendData 外,Echarts 没有再提供其他维护数据内容的接口,数据的删除、插入、更改都没有官方推荐的方法,需要开发者自行处理。

3.3 宽度自适应

ECharts 图表不具备响应式特性,初次渲染后不会因为容器尺寸的变化做自适应调节,需要用户自行监听屏幕尺寸的变化,并随之调用 resize 函数,函数签名:

(opts?: { width?: number | string, height?: number | string, silent?: boolean }) => ECharts;

参数:

  • width: 显式指定实例宽度,单位为像素。如果传入值为 null/undefined/'auto',则表示自动取 dom(实例容器)的宽度;
  • height: 显式指定实例高度,单位为像素。如果传入值为 null/undefined/'auto',则表示自动取 dom(实例容器)的高度;
  • silent: 是否禁止抛出事件。

为了实现图表元素响应屏幕尺寸的变化,通常可以加入如下代码片段:

window.addEventListener('resize', myChart.resize);

增加上述代码片段后,在 SPA 场景下,当图表随页面跳转而析构后务必移除对应的事件监听,否则 ECharts 实例对象会一直被事件系统保留引用,导致内存泄漏!但是 ECharts 并没有暴露示例的析构事件,处理时机只能由开发者自行把握,以 vue 为例,推荐的用法:

Vue.component('HelloWorld', {
	mounted() {
		this._ec = echarts.init(xxx);
		window.addEventListener('resize', this._ec.resize);
	},
	beforeDestroy() {
		window.removeEventListener('resize', this._ec.resize);
	},
});

4. 小结

图片描述
本节主要讲述 Echarts 图表常规的创建、配置、动态更新方法,这些是 Echarts 最常用的几类接口,大多数应用都围绕着他们展开,读者应多加学习,为正式环境应用打下坚实基础。