HTML5 進階系列：canvas 動態圖表

前言

canvas 強大的功能讓它成為了 HTML5 中非常重要的部分，至於它是什麼，這裡就不需要我多作介紹了。而可視化圖表，則是 canvas 強大功能的表現之一。

現在已經有了很多成熟的圖表插件都是用 canvas 實現的，Chart.js、ECharts等可以製作出好看炫酷的圖表，而且幾乎覆蓋了所有圖表的實現。

有時候自己只想畫個柱狀圖，自己寫又覺得麻煩，用別人插件又感覺累贅，最後打開百度，拷段代碼，粘貼上來修修改改。還不如自己擼一個呢。

原文作者：林鑫，作者博客：https://github.com/lin-xin/blog

效果

動畫效果圖片顯示不出來，可以到最下麵找demo地址

分析

可以這個圖表由 xy軸、數據條形和標題組成。

• 軸線：可以使用 moveTo() & lineTo() 實現
• 文字：可以使用 fillText() 實現
• 長方形：可以使用 fillRect() 實現

這樣看來，似乎並沒有多難。

實現

定義畫布

<canvas id="canvas" width="600" height="500"></canvas>

canvas 標簽只是個容器，真正實現畫圖的還是 JavaScript。

畫坐標軸

坐標軸就是兩條橫線，也就是canvas里最基礎的知識。

• 由 ctx.beginPath() 開始一條新的路徑
• ctx.lineWidth=1 設置線條寬度
• ctx.strokeStyle='#000000' 設置線條顏色
• ctx.moveTo(x,y) 定義線條的起點
• ctx.lineTo(x1,y1) 定義線條的終點
• 最後 ctx.stroke() 把起點和終點連成一條線

var canvas = document.getElementById('canvas');
var ctx = canvas.getContext('2d');
var width = canvas.width;
var height = canvas.height;
var padding = 50;       // 坐標軸到canvas邊框的邊距，留邊距寫文字

ctx.beginPath();
ctx.lineWidth = 1;
// y軸線
ctx.moveTo(padding + 0.5, height - padding + 0.5);
ctx.lineTo(padding + 0.5, padding + 0.5);
ctx.stroke();
// x軸線
ctx.moveTo(padding + 0.5, height - padding + 0.5);
ctx.lineTo(width - padding + 0.5, height - padding + 0.5);
ctx.stroke();

畫坐標點

y軸上多少坐標點由自己來定義，需要獲取到數據的最大值來計算y軸上的坐標值。x軸的點則由傳入的數據長度決定，坐標值由傳入數據的 xAxis 屬性決定。

• 坐標值就是文字，由 ctx.fillText(value, x, y) 填充文字，value 為文字值，x y 為值的坐標
• ctx.textAlign='center' 設置文字居中對齊
• ctx.fillStyle='#000000' 設置文字填充顏色

var yNumber = 5;                                                // y軸的段數
var yLength = Math.floor((height - padding * 2) / yNumber);     // y軸每段的真實長度
var xLength = Math.floor((width - padding * 2) / data.length);  // x軸每段的真實長度

ctx.beginPath();
ctx.textAlign = 'center';
ctx.fillStyle = '#000000';
ctx.strokeStyle = '#000000';
// x軸刻度和值
for (var i = 0; i < data.length; i++) {
    var xAxis = data[i].xAxis;
    var xlen = xLength * (i + 1);
    ctx.moveTo(padding + xlen, height - padding);
    ctx.lineTo(padding + xlen, height - padding + 5);
    ctx.stroke();                                       // 畫軸線上的刻度
    ctx.fillText(xAxis, padding + xlen - xLength / 2, height - padding + 15);   // 填充文字
}
// y軸刻度和值
for (var i = 0; i < yNumber; i++) {
    var y = yFictitious * (i + 1);
    var ylen = yLength * (i + 1);
    ctx.moveTo(padding, height - padding - ylen);
    ctx.lineTo(padding - 5, height - padding - ylen);
    ctx.stroke();
    ctx.fillText(y, padding - 10, height - padding - ylen + 5);
}

柱狀動畫

接下來要把數據通過柱狀的高低顯示出來，這裡有個動畫效果，柱狀會從0升到對應的值。在 canvas 上實現動畫我們可以使用 setInterval、setTimeout 和 requestAnimationFrame。

requestAnimationFrame 不需要自己設置定時時間，而是跟著瀏覽器的繪製走。這樣就不會掉幀，自然就流暢。
requestAnimationFrame 原本只支持IE10以上，不過可以通過相容的寫法實現相容到IE6都行。

function looping() {
    looped = requestAnimationFrame(looping);
    if(current < 100){      
    // current 用來計算當前柱狀的高度占最終高度的百分之幾，通過不斷迴圈實現柱狀上升的動畫
        current = (current + 3) > 100 ? 100 : (current + 3);
        drawAnimation();
    }else{
        window.cancelAnimationFrame(looped);
        looped = null;
    }
}
function drawAnimation() {
    for(var i = 0; i < data.length; i++) {
        var x = Math.ceil(data[i].value * current / 100 * yRatio);
        var y = height - padding - x;
        ctx.fillRect(padding + xLength * (i + 0.25), y, xLength/2, x);
        // 保存每個柱狀的信息
        data[i].left = padding + xLength / 4 + xLength * i;
        data[i].top = y;
        data[i].right = padding + 3 * xLength / 4 + xLength * i;
        data[i].bottom = height - padding;
    }
}
looping();

• 柱狀即是畫矩形，由 ctx.fillRect(x, y, width, height) 實現，x y 為矩形左上角的坐標，width height 為矩形的寬高，單位為像素
• ctx.fillStyle='#1E9FFF' 設置填充顏色

到這裡，一個最基本的柱狀圖就完成了。接下來，我們可以為他添加標題。

標題

要放置標題，就會發現我們一大早定義的 padding 內邊距確實有用，總不能把標題給覆蓋到柱狀圖上吧。但是標題有的是在頂部，有的在底部，那麼就不能寫死了。定一個變數 position 來判斷位置去畫出來。這個簡單。

// 標題
if(title){                      // 也不一定有標題
    ctx.textAlign = 'center';
    ctx.fillStyle = '#000000';  // 顏色，也可以不用寫死，個性化嘛
    ctx.font = '16px Microsoft YaHei'
    if(titlePosition === 'bottom' && padding >= 40){
        ctx.fillText(title,width/2,height-5)
    }else{
        ctx.fillText(title,width/2,padding/2)
    }
}

監聽滑鼠移動事件

我們看到，有些圖表，把滑鼠移上去，當前的柱狀就變色了，移開之後又變回原來的顏色。這裡就需要監聽 mouseover 事件，當滑鼠的位置位於柱狀的面積內，觸發事件。

那我怎麼知道在柱狀里啊，發現在 drawAnimation() 里會有每個柱狀的坐標，那我乾脆把坐標給保存到 data 里。那麼滑鼠在柱狀里的條件應該是：

• ev.offsetX > data[i].left
• ev.offsetX < data[i].right
• ev.offsetY > data[i].top
• ev.offsetY < data[i].bottom

canvas.addEventListener('mousemove',function(ev){
    var ev = ev||window.event;
    for (var i=0;i<data.length;i++){
    for (var i=0;i<data.length;i++){
        if(ev.offsetX > data[i].left &&
        ev.offsetX < data[i].right &&
        ev.offsetY > data[i].top &&
        ev.offsetY < data[i].bottom){
            console.log('我在第'+i+'個柱狀里。');
        }
    }
})

總結

為了更方便的使用，封裝成構造函數。通過

var chart = new sBarChart('canvas',data,{
    title: 'xxx公司年度盈利',   // 標題
    titleColor: '#000000',      // 標題顏色
    titlePosition: 'top',       // 標題位置
    bgColor: '#ffffff',         // 背景色
    fillColor: '#1E9FFF',       // 柱狀填充色
    axisColor: '#666666',       // 坐標軸顏色
    contentColor: '#a5f0f6'     // 內容橫線顏色
});

參數可配置，很簡單就生成一個個性化的柱狀圖。代碼地址：canvas-demo

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