Web纯前端“旭日图”实现元素周期表

一、什么是旭日图

旭日图是在Excel 2016中新增的一种图表。有些类似饼图，饼图的优势是可以显示占比。但是饼图只能显示单级数据。旭日图用来表示多层级数据的占比。旭日图以一种分层方式显示，非常适合用来显示层级数据。层次结构中每个级别的比例通过1个圆环表示，离原点越近代表圆环级别越高，最内层的圆表示顶级结构，然后一层一层去看数据的占比情况。

我们通过一个简单的示例，初步感受一下旭日图的魅力。

季度	月份	周	销量
Q1	1月份		29
	2月份	第一周	63
		第二周	54
		第三周	91
		第四周	78
	3月份		49
Q2	4月份		66
	5月份		110
	6月份		42
Q3	7月份		19
	8月份		73
	9月份		109
Q4	10月份		32
	11月份		112
	12月份		99

表1 某产品的销量统计

图1 用旭日图表示的销量

通过表1我们可以看到它是一个层级数据，第1级是季度，第2级是月份，第3级是周。图1是根据表1在Excel中绘制的旭日图。内层显示第1级季度，其外层的圆环显示第2级月份，最外层圆环显示第3级周。显示的每个占比是根据其对应的销售来计算。

二、简单示例

我们了解了旭日图之后，在有些场景中我们就想在自己的系统中使用旭日图。Wijmo中提供了JS控件可以让我们在Web纯前端使用旭日图。如果想在.Net平台下使用旭日图可以了解FlexChart。通过下面一个简单的示例，对如何使用旭日图有一个初步的了解。

HTML文件：

1、引入Wijmo的css和js

    <!-- Styles -->
    <link href="styles/vendor/wijmo.min.css" rel="stylesheet" />
    <link href="styles/app.css" rel="stylesheet" />

    <!-- Wijmo -->
    <script src="scripts/vendor/wijmo.min.js" type="text/javascript"></script>
    <script src="scripts/vendor/wijmo.chart.min.js" type="text/javascript"></script>
<script src="scripts/vendor/wijmo.chart.hierarchical.min.js" type="text/javascript"> </script>

2、定义一个DIV

这个DIV用户显示旭日图。

<div id="introChart"></div>

3、引入自定义的js文件

<script src="scripts/app.js"></script>
<script src="scripts/sunburst.js"></script>

app.js：

// 产生数据
var app = {
    getData: function () {
        var data = [],
            months = [['Jan', 'Feb', 'Mar'], ['Apr', 'May', 'June'], ['Jul', 'Aug', 'Sep'], ['Oct', 'Nov', 'Dec']],
            years = [2014, 2015, 2016];

        years.forEach(function (y, i) {
            months.forEach(function (q, idx) {
                var quar = 'Q' + (idx + 1);
                q.forEach(function (m) {
                    data.push({
                        year: y.toString(),
                        quarter: quar,
                        month: m,
                        value: Math.round(Math.random() * 100)
                    });
                });
            });
        });

        return data;
    },
};

创建了一个app类，其中包含一个getData方法，用于产生一个多级数据。它的级别分别是年、季度、月份。

sunburst.js：

(function(wijmo, app) {
    'use strict';

    // 创建控件
    var chart = new wijmo.chart.hierarchical.Sunburst('#introChart');

    // 初始化旭日图
    chart.beginUpdate();

    // 旭日图包含的值得属性名
    chart.binding = 'value';

    // 设置层级数据中子项目的名称，用于在旭日图中生成子项
    chart.bindingName = ['year', 'quarter', 'month'];

    // 设置数据源
    chart.itemsSource = app.getData();

    // 设置数据显示的位置
    chart.dataLabel.position = wijmo.chart.PieLabelPosition.Center;

    // 设置数据显示的内容
    chart.dataLabel.content = '{name}';

    // 设置选择模式
    chart.selectionMode = 'Point';

    chart.endUpdate();
})(wijmo, app);

根据Div的ID创建一个Sunburst对象，设置数据源以及相关属性。数据源通过app.getData()提供。

下面是程序运行的结果。

图2 运行结果

三、用“旭日图”实现元素周期表

有了以上的知识储备之后，我们就可以做复杂一点的实现。下面我们用“旭日图”实现元素周期表。我们上高中的时候，都应该学习过元素周期表，它是类似如下的一张表。这张表更多了展示了元素的信息，但是没有很好的展示元素归类的信息。我们现在用旭日图来做它，对这点进行改善。

图3 元素周期表

HTML文件：

和简单示例中的类似，需要引入Wijmo相关的样式和js文件。

1、引入自定义的js文件

<script src="scripts/DataLoader.js"></script>
<script src="scripts/app.js"></script>

2、定义一个DIV

<div id="periodic-sunburst" class="periodic-sunburst"></div>

DataLoader.js：

创建了一个DataLoader类，其中提供两个方法。readFile方法读取json文件获得数据。isInclude 方法判断数组中是否存在指定的元素。generateCollectionView方法中对数据进行加工处理。

var DataLoader = {};

// 一级分类
var METALS_TITLE = "金属";
var NON_METALS_TITLE = "非金属";
var OTHERS_TITLE = "过渡元素";

// 二级分类
var METAL_TYPES = '碱金属|碱土金属|过渡金属|镧系元素|锕系元素|其他金属'.split('|');
var NON_METAL_TYPES = '惰性气体|卤素|非金属'.split('|');
var OTHER_TYPES = '准金属|超锕系'.split('|');

DataLoader = {

    readFile: function (filePath, callback) {
        var reqClient = new XMLHttpRequest();
        reqClient.onload = callback;
        reqClient.open("get", filePath, true);
        reqClient.send();
    },

    isInclude: function (arr, data) {
        if (arr.toString().indexOf(data) > -1)
            return true;
        else
            return false;
    },

    generateCollectionView: function (callback) {
        DataLoader.readFile('data/elements.json', function (e) {

            // 获取数据
            var rawElementData = JSON.parse(this.responseText);
            var elementData = rawElementData['periodic-table-elements'].map(function (item) {
                item.properties.value = 1;
                return item.properties;
            });

            var data = new wijmo.collections.CollectionView(elementData);

            //  利用wijmo.collections.PropertyGroupDescription 进行第一级分组
            data.groupDescriptions.push(new wijmo.collections.PropertyGroupDescription('type', function (item, prop) {
                if (DataLoader.isInclude(METAL_TYPES, item[prop])) {
                    return METALS_TITLE;
                } else if (DataLoader.isInclude(NON_METAL_TYPES, item[prop])) {
                    return NON_METALS_TITLE;
                } else {
                    return OTHERS_TITLE;
                }
            }));

            // 进行第二级分组
            data.groupDescriptions.push(new wijmo.collections.PropertyGroupDescription('type', function (item, prop) {
                return item[prop];
            }));

            callback(data);
        });
    }
};

generateCollectionView方法中调用readFile获得json数据，之后利用Wijmo中提供的CollectionView对数据进行2级分组。第1级是金属、非金属、过渡元素。第2级分别是他们的子级别。第3级是元素，每个元素的Value都是1，表示元素的占比相同。

app.js：

和前边的简单示例相比，这里绑定的数据源是CollectionView.Groups，它是CollectionView中的第一级分组。

var mySunburst;

function setSunburst(elementCollectionView) {

    // 创建旭日图控件
    mySunburst = new wijmo.chart.hierarchical.Sunburst('#periodic-sunburst'); 

    mySunburst.beginUpdate();

    // 设置旭日图的图例不显示
    mySunburst.legend.position = 'None';

    // 设置内圆半径
    mySunburst.innerRadius = 0.1;

    // 设置选择模式
    mySunburst.selectionMode = 'Point';

    // 设置数据显示的位置
    mySunburst.dataLabel.position = 'Center';

    // 设置数据显示的内容
    mySunburst.dataLabel.content = '{name}'; 

    // 进行数据绑定
    mySunburst.itemsSource = elementCollectionView.groups;

    // 包含图表值的属性名
    mySunburst.binding = 'value';

    // 数据项名称
    mySunburst.bindingName = ['name', 'name', 'symbol']; 

    // 在分层数据中生成子项的属性的名称。
    mySunburst.childItemsPath = ['groups', 'items'];
    mySunburst.endUpdate();

};

DataLoader.generateCollectionView(setSunburst);

运行结果：

图4 旭日图表示的元素周期表

四、源码下载

　　旭日图简单示例的源码：

　　　　SunburstIntro.zip

　　旭日图表示元素周期表的代码：

　　　　PeriodicSunburst.zip