詳解如何在react中搭建d3力導(dǎo)向圖

更新時(shí)間：2022年02月17日 16:06:34 作者：互聯(lián)網(wǎng)學(xué)徒

本篇文章主要介紹了如何在react中搭建d3力導(dǎo)向圖，小編覺(jué)得挺不錯(cuò)的，現(xiàn)在分享給大家，也給大家做個(gè)參考。一起跟隨小編過(guò)來(lái)看看吧

D3js力導(dǎo)向圖搭建

d3js是一個(gè)可以基于數(shù)據(jù)來(lái)操作文檔的JavaScript庫(kù)?？梢允褂肏TML,CSS,SVG以及Canvas來(lái)展示數(shù)據(jù)。力導(dǎo)向圖能夠用來(lái)表示節(jié)點(diǎn)間多對(duì)多的關(guān)系。

實(shí)現(xiàn)效果：連線有箭頭，點(diǎn)擊節(jié)點(diǎn)能改變?cè)摴?jié)點(diǎn)顏色和所連接的線的粗細(xì)，縮放、拖拽。

版本：4.X

安裝和導(dǎo)入

npm安裝：npm install d3

前端導(dǎo)入：import * as d3 from 'd3';

一、完整代碼

import React, { Component } from 'react';
import PropTypes from 'prop-types';
import { connect } from 'react-redux';
import { push } from 'react-router-redux';
import * as d3 from 'd3';
import { Row, Form } from 'antd';

import { chartReq} from './actionCreator';
import './Chart.less';

const WIDTH = 1900;
const HEIGHT = 580;
const R = 30;

let simulation;

class Chart extends Component {
 constructor(props, context) {
  super(props, context);
  this.print = this.print.bind(this);
  this.forceChart = this.forceChart.bind(this);
  this.state = {

  };
 }

 componentWillMount() {
  this.props.dispatch(push('/Chart'));
 }

 componentDidMount() {
  this.print();
 }

 print() {
  let callback = (res) => { // callback獲取后臺(tái)返回的數(shù)據(jù)，并存入state
   let nodeData = res.data.nodes;
   let relationData = res.data.rels;
   this.setState({
    nodeData: res.data.nodes,
    relationData: res.data.rels,
   });
   let nodes = [];
   for (let i = 0; i < nodeData.length; i++) {
    nodes.push({
     id: (nodeData[i] && nodeData[i].id) || '',
     name: (nodeData[i] && nodeData[i].name) || '',
     type: (nodeData[i] && nodeData[i].type) || '',
     definition: (nodeData[i] && nodeData[i].definition) || '',
    });
   }
   let edges = [];
   for (let i = 0; i < relationData.length; i++) {
    edges.push({
     id: (relationData[i] && (relationData[i].id)) || '',
     source: (relationData[i] && relationData[i].start.id) || '',
     target: (relationData[i] && relationData[i].end.id) || '',
     tag: (relationData[i] && relationData[i].name) || '',
    });
   }
   this.forceChart(nodes, edges); // d3力導(dǎo)向圖內(nèi)容
  };
  this.props.dispatch(chartReq({ param: param }, callback));
 }

 // func
 forceChart(nodes, edges) {
  this.refs['theChart'].innerHTML = '';

  // 函數(shù)內(nèi)其余代碼請(qǐng)看拆解代碼
  }

   render() {
  
    return (
     <Row style={{ minWidth: 900 }}>
      <div className="outerDiv">
       <div className="theChart" id="theChart" ref="theChart">
  
       </div>
      </div>
     </Row>
    );
   }
  }

  Chart.propTypes = {
   dispatch: PropTypes.func.isRequired,
  };
  
  function mapStateToProps(state) {
   return {
  
   };
  }
  
  const WrappedChart = Form.create({})(Chart);
  export default connect(mapStateToProps)(WrappedChart);

二、拆解代碼

1.組件

<div className="theChart" id="theChart" ref="theChart">
</div>

整個(gè)圖都將在div里繪制。

2.構(gòu)造節(jié)點(diǎn)和連線

let nodes = []; // 節(jié)點(diǎn)
for (let i = 0; i < nodeData.length; i++) {
  nodes.push({
    id: （nodeData[i] && nodeData[i].id） || '',
    name: (nodeData[i] && nodeData[i].name) || '', // 節(jié)點(diǎn)名稱
  });
}
let edges = []; // 連線
for (let i = 0; i < relationData.length; i++) {
  edges.push({
    id: (relationData[i] && (relationData[i].id)) || '',
    source: (relationData[i] && relationData[i].start.id） || '', // 開(kāi)始節(jié)點(diǎn)
    target: (relationData[i] && relationData[i].end.id） || '', // 結(jié)束節(jié)點(diǎn)
    tag: (relationData[i] && relationData[i].name) || '', // 連線名稱
  });
}

具體怎么構(gòu)造依據(jù)你們的項(xiàng)目數(shù)據(jù)。

3.定義力模型

const simulation = d3.forceSimulation(nodes) // 指定被引用的nodes數(shù)組
  .force('link', d3.forceLink(edges).id(d => d.id).distance(150))
  .force('collision', d3.forceCollide(1).strength(0.1))
  .force('center', d3.forceCenter(WIDTH / 2, HEIGHT / 2))
  .force('charge', d3.forceManyBody().strength(-1000).distanceMax(800));

通過(guò)simulation.force()設(shè)置力，可以設(shè)置這幾種力：

Centering：中心力，設(shè)置圖中心點(diǎn)位置。
Collision：節(jié)點(diǎn)碰撞作用力，.strength參數(shù)范圍為[0，1]。
Links：連線的作用力；.distance設(shè)置連線兩端節(jié)點(diǎn)的距離。
Many-Body：.strength的參數(shù)為正時(shí)，模擬重力，為負(fù)時(shí)，模擬電荷力；.distanceMax的參數(shù)設(shè)置最大距離。

Positioning：給定向某個(gè)方向的力。

通過(guò)simulation.on監(jiān)聽(tīng)力圖元素位置變化。

4.繪制svg

const svg = d3.select('#theChart').append('svg') // 在id為‘theChart'的標(biāo)簽內(nèi)創(chuàng)建svg
   .style('width', WIDTH)
   .style('height', HEIGHT * 0.9)
   .on('click', () => {
    console.log('click', d3.event.target.tagName);
   })
   .call(zoom); // 縮放
const g = svg.append('g'); // 則svg中創(chuàng)建g

創(chuàng)建svg，在svg里創(chuàng)建g，將節(jié)點(diǎn)連線等內(nèi)容放在g內(nèi)。

select：選擇第一個(gè)對(duì)應(yīng)的元素
selectAll：選擇所有對(duì)應(yīng)的元素
append：創(chuàng)建元素

5.繪制連線

const edgesLine = svg.select('g')
  .selectAll('line')
  .data(edges) // 綁定數(shù)據(jù)
  .enter() // 添加數(shù)據(jù)到選擇集edgepath
  .append('path') // 生成折線
  .attr('d', (d) => { return d && 'M ' + d.source.x + ' ' + d.source.y + ' L ' + d.target.x + ' ' + d.target.y; }) // 遍歷所有數(shù)據(jù)，d表示當(dāng)前遍歷到的數(shù)據(jù)，返回繪制的貝塞爾曲線
  .attr('id', (d, i) => { return i && 'edgepath' + i; }) // 設(shè)置id，用于連線文字
  .attr('marker-end', 'url(#arrow)') // 根據(jù)箭頭標(biāo)記的id號(hào)標(biāo)記箭頭
  .style('stroke', '#000') // 顏色
  .style('stroke-width', 1); // 粗細(xì)

連線用貝塞爾曲線繪制：（M 起點(diǎn)X 起點(diǎn)y L 終點(diǎn)x 終點(diǎn)y）

6.繪制連線上的箭頭

const defs = g.append('defs'); // defs定義可重復(fù)使用的元素
const arrowheads = defs.append('marker') // 創(chuàng)建箭頭
  .attr('id', 'arrow')
  // .attr('markerUnits', 'strokeWidth') // 設(shè)置為strokeWidth箭頭會(huì)隨著線的粗細(xì)進(jìn)行縮放
  .attr('markerUnits', 'userSpaceOnUse') // 設(shè)置為userSpaceOnUse箭頭不受連接元素的影響
  .attr('class', 'arrowhead')
  .attr('markerWidth', 20) // viewport
  .attr('markerHeight', 20) // viewport
  .attr('viewBox', '0 0 20 20') // viewBox
  .attr('refX', 9.3 + R) // 偏離圓心距離
  .attr('refY', 5) // 偏離圓心距離
  .attr('orient', 'auto'); // 繪制方向，可設(shè)定為：auto（自動(dòng)確認(rèn)方向）和 角度值
arrowheads.append('path')
  .attr('d', 'M0,0 L0,10 L10,5 z') // d: 路徑描述，貝塞爾曲線
  .attr('fill', '#000'); // 填充顏色

viewport：可視區(qū)域
viewBox：實(shí)際大小，會(huì)自動(dòng)縮放填充viewport

7.繪制節(jié)點(diǎn)

const nodesCircle = svg.select('g')
  .selectAll('circle')
  .data(nodes)
  .enter()
  .append('circle') // 創(chuàng)建圓
  .attr('r', 30) // 半徑
  .style('fill', '#9FF') // 填充顏色
  .style('stroke', '#0CF') // 邊框顏色
  .style('stroke-width', 2) // 邊框粗細(xì)
  .on('click', (node) => { // 點(diǎn)擊事件
    console.log('click');
  })
  .call(drag); // 拖拽單個(gè)節(jié)點(diǎn)帶動(dòng)整個(gè)圖

創(chuàng)建圓作為節(jié)點(diǎn)。

.call()調(diào)用拖拽函數(shù)。

8.節(jié)點(diǎn)名稱

const nodesTexts = svg.select('g')
  .selectAll('text')
  .data(nodes)
  .enter()
  .append('text')
  .attr('dy', '.3em') // 偏移量
  .attr('text-anchor', 'middle') // 節(jié)點(diǎn)名稱放在圓圈中間位置
  .style('fill', 'black') // 顏色
  .style('pointer-events', 'none') // 禁止鼠標(biāo)事件
  .text((d) => { // 文字內(nèi)容
    return d && d.name; // 遍歷nodes每一項(xiàng)，獲取對(duì)應(yīng)的name
  })；

因?yàn)槲淖衷诠?jié)點(diǎn)上層，如果沒(méi)有設(shè)置禁止鼠標(biāo)事件，點(diǎn)擊文字將無(wú)法響應(yīng)點(diǎn)擊節(jié)點(diǎn)的效果，也無(wú)法拖拽節(jié)點(diǎn)。

9.連線名稱

const edgesText = svg.select('g').selectAll('.edgelabel')
  .data(edges)
  .enter()
  .append('text') // 為每一條連線創(chuàng)建文字區(qū)域
  .attr('class', 'edgelabel')
  .attr('dx', 80)
  .attr('dy', 0);
edgesText.append('textPath')// 設(shè)置文字內(nèi)容
  .attr('xlink:href', (d, i) => { return i && '#edgepath' + i; }) // 文字布置在對(duì)應(yīng)id的連線上
  .style('pointer-events', 'none')
  .text((d) => { return d && d.tag; });

10.鼠標(biāo)移到節(jié)點(diǎn)上有氣泡提示

nodesCircle.append('title')
  .text((node) => { // .text設(shè)置氣泡提示內(nèi)容
    return node.definition;
  });

11.監(jiān)聽(tīng)圖元素的位置變化

simulation.on('tick', () => {
  // 更新節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)
  nodesCircle.attr('transform', (d) => {
    return d && 'translate(' + d.x + ',' + d.y + ')';
  });
  // 更新節(jié)點(diǎn)文字坐標(biāo)
  nodesTexts.attr('transform', (d) => {
    return 'translate(' + (d.x) + ',' + d.y + ')';
  });
  // 更新連線位置
  edgesLine.attr('d', (d) => {
    const path = 'M ' + d.source.x + ' ' + d.source.y + ' L ' + d.target.x + ' ' + d.target.y;
    return path;
  });
  // 更新連線文字位置
  edgesText.attr('transform', (d, i) => {
    return 'rotate(0)';
  });
});

12.拖拽

function onDragStart(d) {
  // console.log('start');
  // console.log(d3.event.active);
  if (!d3.event.active) {
  simulation.alphaTarget(1) // 設(shè)置衰減系數(shù)，對(duì)節(jié)點(diǎn)位置移動(dòng)過(guò)程的模擬，數(shù)值越高移動(dòng)越快，數(shù)值范圍[0，1]
   .restart(); // 拖拽節(jié)點(diǎn)后，重新啟動(dòng)模擬
  }
  d.fx = d.x;  // d.x是當(dāng)前位置，d.fx是靜止時(shí)位置
  d.fy = d.y;
}
function dragging(d) {
  d.fx = d3.event.x;
  d.fy = d3.event.y;
}
function onDragEnd(d) {
  if (!d3.event.active) simulation.alphaTarget(0);
  d.fx = null;    // 解除dragged中固定的坐標(biāo)
  d.fy = null;
}
const drag = d3.drag()
  .on('start', onDragStart)
  .on('drag', dragging) // 拖拽過(guò)程
  .on('end', onDragEnd);

13.縮放

function onZoomStart(d) {
  // console.log('start zoom');
}
function zooming(d) {
  // 縮放和拖拽整個(gè)g
  // console.log('zoom ing', d3.event.transform, d3.zoomTransform(this));
  g.attr('transform', d3.event.transform); // 獲取g的縮放系數(shù)和平移的坐標(biāo)值。
}
function onZoomEnd() {
  // console.log('zoom end');
}
const zoom = d3.zoom()
  // .translateExtent([[0, 0], [WIDTH, HEIGHT]]) // 設(shè)置或獲取平移區(qū)間, 默認(rèn)為[[-∞, -∞], [+∞, +∞]]
  .scaleExtent([1 / 10, 10]) // 設(shè)置最大縮放比例
  .on('start', onZoomStart)
  .on('zoom', zooming)
  .on('end', onZoomEnd);

三、其它效果

1.單擊節(jié)點(diǎn)時(shí)讓連接線加粗

nodesCircle.on('click, (node) => {
  edges_line.style("stroke-width",function(line){
    if(line.source.name==node.name || line.target.name==node.name){
      return 4;
    }else{
      return 0.5;
    }
  });
})

2.被點(diǎn)擊的節(jié)點(diǎn)變色

nodesCircle.on('click, (node) => {
  nodesCircle.style('fill', (nodeOfSelected) => { // nodeOfSelected：所有節(jié)點(diǎn), node: 選中的節(jié)點(diǎn)
  if (nodeOfSelected.id === node.id) { // 被點(diǎn)擊的節(jié)點(diǎn)變色
    console.log('node')
      return '#36F';
    } else {
      return '#9FF';
    }
  });
})

四、在react中使用注意事項(xiàng)

componentDidMount() {
  this.print();
}
print() {
  let callback = (res) => { // callback獲取后臺(tái)返回的數(shù)據(jù)，并存入state
    let nodeData = res.data.nodes;
    let relationData = res.data.rels;
    this.setState({
    nodeData: res.data.nodes,
    relationData: res.data.rels,
    });
    let nodes = [];
    for (let i = 0; i < nodeData.length; i++) {
      nodes.push({
        id: （nodeData[i] && nodeData[i].id） || '',
        name: (nodeData[i] && nodeData[i].name) || '',
        type: (nodeData[i] && nodeData[i].type) || '',
        definition: (nodeData[i] && nodeData[i].definition) || '',
      });
    }
    let edges = [];
    for (let i = 0; i < relationData.length; i++) {
      edges.push({
        id: (relationData[i] && (relationData[i].id)) || '',
        source: (relationData[i] && relationData[i].start.id） || '',
        target: (relationData[i] && relationData[i].end.id） || '',
        tag: (relationData[i] && relationData[i].name) || '',
      });
    }
    this.forceChart(nodes, edges); // d3力導(dǎo)向圖內(nèi)容
  };
  this.props.dispatch(getDataFromNeo4J({
    neo4jrun: 'match p=(()-[r]-()) return p limit 300',
  }, callback));
}

在哪里構(gòu)造圖 因?yàn)閳D是動(dòng)態(tài)的，如果渲染多次（render執(zhí)行多次，渲染多次），不會(huì)覆蓋前面渲染的圖，反而會(huì)造成渲染多次，出現(xiàn)多個(gè)圖的現(xiàn)象。把構(gòu)造圖的函數(shù)print()放到componentDidMount()內(nèi)執(zhí)行，則只會(huì)渲染一次。
對(duì)節(jié)點(diǎn)和連線數(shù)據(jù)進(jìn)行增刪改操作后，需要再次調(diào)用print()函數(shù)，重新構(gòu)造圖。

從哪里獲取數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)不從redux獲取，發(fā)送請(qǐng)求后callback直接獲取。