d3数据绑定与selection实践

本篇blog的使用的d3版本为d3.js v5.9.2
将按照简要介绍、实验及意义进行

简要

d3.js经过data join（数据绑定）建立，更新及销毁元素，如何操做元素则是经过selection。总结以下

其中，selection的三种状态就将data与elements结合在一块儿，进行对元素的控制
他们以前的关系如图所示（图片来源：Thinking with Joins）

接下来用实验进一步说明区别吧

实验

主要会用到如下几个API：
selection.data()：返回表明update的selection，同时定义enter selection和exit selection，update按上图理解表示又有数据又有元素

selection.enter()：返回enter selection，enter中文为“进入”，我理解为有数据但无元素，能够进入图表

selection.exit()：返回exit selection，exit中文为“退出”，我理解为无数据绑定的元素，能够退出图表

selection.join()：对已绑定数据的元素作插入，移除多余，更新数据，能够简化操做

初始HTML及CSS

HTML以下

<div class="chart"></div>

CSS以下

.chart div{
    font: 10px sans-serif;
    background-color: steelblue;
    text-align: right;
    padding: 3px;
    margin: 1px;
    color: white;
}

接下来以四种状况熟悉enter，update与exit：

• chart下无子元素
• chart下子元素少于数据（其实和上一种差很少，但为了方便观察列出来）
• chart下子元素数量等于数据
• chart下子元素数量多于数据

chart下无子元素

<div class="chart"></div>

数据及JS代码以下

const data = [10,55,33];
let selection = d3.select('.chart')
    .selectAll('div')
    .data(data);
console.log(selection);

（注意这里每个selection是一个数组对象，每个元素为一个数组）

_groups：这里是表明update的selection，既有数据，又有元素；无元素的数据则用empty表示

enter：有数据，无元素

exit：无数据，有元素

对于enter，可经过selection.enter()进行操做

let enterSelection = selection.enter();
console.log(enterSelection);

enterSelection.append('div')
    .style('width', d => d * 10 + 'px')
    .text(d => d);

chart下子元素少于数据

<div class="chart">
    <div></div>
</div>

const data = [10,55,33];
let selection = d3.select('.chart')
    .selectAll('div')
    .data(data);
    // .style('width', d => d * 10 + 'px') //注释去掉就会设置第一个div的width
    // .text(d => d);
console.log(selection);

let enterSelection = selection.enter();
console.log(enterSelection);

enterSelection.append('div')
    .style('width', d => d * 10 + 'px')
    .text(d => d);

console.log(selection)显示以下：

enter：.chart下有一个div，且这个div有数据绑定，故enter的第一个元素用empty表示，三个数据剩下两个用EnterNode表示

exit：.chart下有一个div，但他有数据绑定，因此exit中这个div用一个empty表示

_groups（这里表示update selection）：.chart下的有一个div而且绑定上了数据，剩余两个数据没有元素绑定，故用empty表示

chart下子元素数量等于数据

<div class="chart">
    <div></div>
    <div></div>
    <div></div>
</div>

const data = [10,55,33];
let selection = d3.select('.chart')
    .selectAll('div')
    .data(data);
    // .style('width', d => d * 10 + 'px')
    // .text(d => d);
console.log(selection);

道理同上

chart下子元素数量多于数据

<div class="chart">
    <div></div>
    <div></div>
    <div></div>
    <div></div>
</div>

const data = [10,55,33];
let selection = d3.select('.chart')
    .selectAll('div')
    .data(data);
    // .style('width', d => d * 10 + 'px')
    // .text(d => d);
console.log(selection);

可见exit下多了最后一个未绑定数据的元素，即对应图片中的最后一个元素
可经过selection.exit()对其进行操做

let exitSelection = selection.exit();
console.log(exitSelection);

exitSelection.remove();

selection.join()简化操做

以前不管是对enter，exit以及update的操做可能都须要经过selection.enter()及selection.exit()等API获取selection，使用selection.join()能够极大地简化操做，同时局部渲染提升了效率
如下根据以前的例子简单举例

子元素少于数据或无子元素

<div class="chart">
    <div></div>
</div>

let selection = d3.select('.chart')
    .selectAll('div')
    .data(data).join('div')
    .style('width', d => d * 10 + 'px')
    .text(d => d);

子元素多于数据

<div class="chart">
    <div></div>
    <div></div>
    <div></div>
    <div></div>
</div>

let selection = d3.select('.chart')
    .selectAll('div')
    .data(data).join('div')
    .style('width', d => d * 10 + 'px')
    .text(d => d);

js是一样的代码，同时把多余的元素删去了

data join意义

1.有利于动态数据的可视化编程

以上仅仅只是静态数据，但咱们能够扩展到动态的数据，如data数组元素增长或减小，三种状态使得咱们便于操做数据，仅仅只需使用selection.join()或者selection.remove()等等

2.编程更偏向声明式

当数据大小改变，或数据量增多减小时，不须要使用if或者for等语法。update，enter及exit三种状态结合API使得语法简练，大幅度提高编程效率

3.方便添加动画效果

其实意义同第一条很相像，三种状态能够方便咱们对进入图表或退出图表的元素建立动画，例子以下

<div class="chart"></div>

const data = [10,55,33];
const t = d3.transition()//定义动画变换
    .duration(500)
    .ease(d3.easeLinear);
    
let selection = d3.select('.chart')
    .selectAll('div')
    .data(data).join('div').style('width', 0).
    transition(t) //使用动画变换
    .style('width', d => d * 10 + 'px')
    .text(d => d);

这样就会有动画效果了

总结

解决了一直好奇的问题，初步入门，有不对或建议请大佬指正

参考资料

Thinking with Joins
编程范式：命令式编程(Imperative)、声明式编程(Declarative)和函数式编程(Functional)
selection.data()
selection.enter()
selection.exit()
selection.join()