Datenvisualisierung mit D3.js
Problem
Wir möchten Daten ansprechend im Browser darstellen. Das Diagramm soll updatefähig, interaktiv und animierbar sein.
Lösung
D3.js ist eine JavaScript-Bibliothek, um dynamische, interaktive Datenvisualisierungen für den Browser zu erstellen. D3.js ist nicht direkt eine Diagramm-Bibliothek, sondern vielmehr ein Toolkit, um vielseitige Datenvisualisierungen zu erstellen.
Wie funktioniert D3.js? Browser können seit einiger Zeit SVG-Dateien anzeigen, deren Datenmodel auf XML beruht. Dies macht sich D3.js zunutze und erzeugt oder verändert den DOM der SVG-Datei. Canvas und HTML werden ebenfalls unterstützt.
Beispiel
SVG
Hier ein Beispiel-SVG für ein kleines Balkendiagramm:
<svg width="100" height="100" style="background:orange;">
<rect y="78" x="10" height="22" width="20"></rect>
<rect y="41" x="40" height="59" width="20"></rect>
<rect y="16" x="70" height="84" width="20"></rect>
</svg>
D3.js
JavaScript-Code, um das Diagramm zu erzeugen:
let height = 100, barWidth=20, padding=10;
let y = d3.scaleLinear() // 1) Wertprojektion
.domain([1, 50])
.rangeRound([height, 0]);
d3.select('svg')
.attr('width', 100)
.attr('height', 100)
.attr('style', 'background:orange;')
.selectAll('rect') // 2) Selection
.data([12, 30, 42]) // 3) Data binding
.enter()
.append('rect') // 4) SVG DOM
.attr('y', (d) => {return y(d);})
.attr('x', (d,i) => {
return i*(barWidth+padding)+padding;
})
.attr('height', (d) => {return height-y(d);})
.attr('width',barWidth);
- Es wird eine Scale-Funktion aus D3 genutzt um den Wertebereich der Daten (1-50) auf die SVG-Koordinaten abzubilden.
- Auf dem SVG-Node werden alle rect-Nodes „ausgewählt“; diese müssen zum Zeitpunkt von selectAll(…) noch gar nicht existieren.
- Hier werden die Daten an den SVG-Node gebunden. Das kann man auch in der Developer-Console am Node sehen.
- Durch enter(…) definiert man, was für jeden Wert ausgeführt werden soll. In unserem Fall soll ein Rechteck hinzugefügt werden. Der zweite Parameter ist eine Funktion. Diese hat als ersten Parameter den Wert und als zweiten den Index. Damit berechnen wir Position und Maße des Rechtecks.
Weiterführende Aspekte
D3.js-Ressourcen:
Alternative Diagramm-Bibliotheken:
- NVD3 (auf Basis von D3.js)
- Highcharts (kommerziell)
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Autor
Philipp Hemmer, Software Architect, Media & More
Zum Toilet Paper #83: Datenvisualisierung im Web mit der JavaScript-Bibliothek D3 (pdf)