上一章：《【D3.js 入门系列一】从零开始绘制一个柱形图》

声明：本教程针对D3.js v3版本进行讲解。

【Lesson1】理解 Update、Enter、Exit

Update、Enter、Exit 是 D3 中三个非常重要的概念，它处理的是当选择集和数据的数量关系不确定的情况。

1. 什么是 Update、Enter、Exit

前面章里，反复出现了形如以下的代码。

svg.selectAll("rect")   //选择svg内所有的矩形
    .data(dataset)      //绑定数组
    .enter()            //指定选择集的enter部分
    .append("rect")     //添加足够数量的矩形元素

前面提到，这段代码使用的情况是当以下情况出现的时候：

有数据，而没有足够图形元素的时候，使用此方法可以添加足够的元素。

当时并没有深究这段代码是什么意思，本章将对此进行讲解。但是，由于此问题相对复杂，本章只进行最初步的介绍。

假设，在 body 中有三个 p 元素，有一数组 [3, 6, 9]，则可以将数组中的每一项分别与一个 p 元素绑定在一起。但是，有一个问题：当数组的长度与元素数量不一致（数组长度 > 元素数量 or 数组长度 < 元素数量）时呢？这时候就需要理解 Update、Enter、Exit 的概念。

如果数组为 [3, 6, 9, 12, 15]，将此数组绑定到三个 p 元素的选择集上。可以想象，会有两个数据没有元素与之对应，这时候 D3 会建立两个空的元素与数据对应，这一部分就称为 Enter。而有元素与数据对应的部分称为 Update。如果数组为 [3]，则会有两个元素没有数据绑定，那么没有数据绑定的部分被称为 Exit。示意图如下所示。

看到这，我想大家能体会到为什么本节最开始处的代码能够给 SVG 内添加足够数量的元素了吧。它的意思其实是：

此时 SVG 里没有 rect 元素，即元素数量为 0。有一数组 dataset，将数组与元素数量为 0 的选择集绑定后，选择其 Enter 部分（请仔细看上图），然后添加（append）元素，也就是添加足够的元素，使得每一个数据都有元素与之对应。

2. Update 和 Enter 的使用

当对应的元素不足时（绑定数据数量 > 对应元素），需要添加元素（append）。

现在 body 中有三个 p 元素，要绑定一个长度大于 3 的数组到 p 的选择集上，然后分别处理 update 和 enter 两部分。

var dataset = [ 3 , 6 , 9 , 12 , 15 ];
 
//选择body中的p元素
var p = d3.select("body").selectAll("p");
 
//获取update部分
var update = p.data(dataset);
 
//获取enter部分
var enter = update.enter();
 
//update部分的处理：更新属性值
update.text(function(d){
    return "update " + d;
});
 
//enter部分的处理：添加元素后赋予属性值
enter.append("p")
    .text(function(d){
        return "enter " + d;
    });

结果如下图，update 部分和 enter 部分被绑定的数据很清晰地表示了出来。

请大家记住：

update 部分的处理办法一般是：更新属性值
enter 部分的处理办法一般是：添加元素后，赋予属性值

3. Update 和 Exit 的使用

当对应的元素过多时（绑定数据数量 < 对应元素），需要删掉多余的元素。

现在 body 中有三个 p 元素，要绑定一个长度小于 3 的数组到 p 的选择集上，然后分别处理 update 和 exit 两部分。

var dataset = [ 3 ];
 
//选择body中的p元素
var p = d3.select("body").selectAll("p");
 
//获取update部分
var update = p.data(dataset);
 
//获取exit部分
var exit = update.exit();
 
//update部分的处理：更新属性值
update.text(function(d){
    return "update " + d;
});
 
//exit部分的处理：修改p元素的属性
exit.text(function(d){
        return "exit";
    });
 
//exit部分的处理通常是删除元素
// exit.remove();

结果如下，请大家区分好 update 部分和 exit 部分。这里为了表明哪一部分是 exit，并没有删除掉多余的元素，但实际上 exit 部分的绝大部分操作是删除。

请大家记住：

exit 部分的处理办法一般是：删除元素（remove）

【Lesson2】让图表动起来

D3 支持制作动态的图表。有时候，图表的变化需要缓慢的发生，以便于让用户看清楚变化的过程，也能给用户不小的友好感。

1. 什么是动态效果

前面一章制作的图表是一蹴而就地出现，然后绘制完成后不再发生变化的，这是静态的图表。

动态的图表，是指图表在某一时间段会发生某种变化，可能是形状、颜色、位置等，而且用户是可以看到变化的过程的。

例如，有一个圆，圆心为 (100, 100)。现在我们希望圆的 x 坐标从 100 移到 300，并且移动过程在 2 秒的时间内发生。

这种时候就需要用到动态效果，在 D3 里我们称之为过渡（transition）。

2. 实现动态的方法

D3 提供了 4 个方法用于实现图形的过渡：从状态 A 变为状态 B。

transition()

启动过渡效果。

其前后是图形变化前后的状态（形状、位置、颜色等等），例如：

.attr("fill","red")         //初始颜色为红色
.transition()               //启动过渡
.attr("fill","steelblue")   //终止颜色为铁蓝色

D3 会自动对两种颜色（红色和铁蓝色）之间的颜色值（RGB值）进行插值计算，得到过渡用的颜色值。我们无需知道中间是怎么计算的，只需要享受结果即可。

duration()

指定过渡的持续时间，单位为毫秒。

如 duration(2000) ，指持续 2000 毫秒，即 2 秒。

ease()

指定过渡的方式，常用的有：

linear：普通的线性变化
circle：慢慢地到达变换的最终状态
elastic：带有弹跳的到达最终状态
bounce：在最终状态处弹跳几次

调用时，格式形如： ease(“bounce”)。

delay()

指定延迟的时间，表示一定时间后才开始转变，单位同样为毫秒。此函数可以对整体指定延迟，也可以对个别指定延迟。

例如，对整体指定时：

.transition()
.duration(1000)
.delay(500)

如此，图形整体在延迟 500 毫秒后发生变化，变化的时长为 1000 毫秒。因此，过渡的总时长为1500毫秒。

又如，对一个一个的图形（图形上绑定了数据）进行指定时：

.transition()
.duration(1000)
.delay(funtion(d,i){
    return 200*i;
})

如此，假设有 10 个元素，那么第 1 个元素延迟 0 毫秒（因为 i = 0），第 2 个元素延迟 200 毫秒，第 3 个延迟 400 毫秒，依次类推….整个过渡的长度为 200 * 9 + 1000 = 2800 毫秒。

3. 实现简单的动态效果

下面将在 SVG 画布里添加三个圆，圆出现之后，立即启动过渡效果。

第一个圆，要求移动 x 坐标。

var circle1 = svg.append("circle")
        .attr("cx", 100)
        .attr("cy", 100)
        .attr("r", 45)
        .style("fill","green");
 
//在1秒（1000毫秒）内将圆心坐标由100变为300
circle1.transition()
    .duration(1000)
    .attr("cx", 300);

第二个圆，要求既移动 x 坐标，又改变颜色。

var circle2 = svg.append("circle")... //与第一个圆一样，省略部分代码
 
//在1.5秒（1500毫秒）内将圆心坐标由100变为300，
//将颜色从绿色变为红色
circle2.transition()
    .duration(1500)
    .attr("cx", 300)
    .style("fill","red");

第三个圆，要求既移动 x 坐标，又改变颜色，还改变半径。

var circle3 = svg.append("circle")... //与第一个圆一样，省略部分代码
 
//在2秒（2000毫秒）内将圆心坐标由100变为300
//将颜色从绿色变为红色
//将半径从45变成25
//过渡方式采用bounce（在终点处弹跳几次）
circle3.transition()
    .duration(2000)
    .ease("bounce")
    .attr("cx", 300)
    .style("fill","red")
    .attr("r", 25);

4. 给柱形图加上动态效果

在上一章完整柱形图的基础上稍作修改，即可做成一个带动态效果的、有意思的柱形图。

在添加文字元素和矩形元素的时候，启动过渡效果，让各柱形和文字缓慢升至目标高度，并且在目标处跳动几次。

对于文字元素，代码如下：

.attr("y",function(d){
    var min = yScale.domain()[0];
    return yScale(min);
})
.transition()
.delay(function(d,i){
    return i * 200;
})
.duration(2000)
.ease("bounce")
.attr("y",function(d){
    return yScale(d);
});

文字元素的过渡前后，发生变化的是 y 坐标。其起始状态是在 y 轴等于 0 的位置（但要注意，不能在起始状态直接返回 0，要应用比例尺计算画布中的位置）。终止状态是目标值。

对于矩形元素，思想与文字元素一样，只是在计算起始状态时要稍微复杂一些，请读者自行研读页面底部的示例代码地址中的代码。

【Lesson3】交互式操作

与图表的交互，指在图形元素上设置一个或多个监听器，当事件发生时，做出相应的反应。

1. 什么是交互

交互，指的是用户输入了某种指令，程序接受到指令之后必须做出某种响应。对可视化图表来说，交互能使图表更加生动，能表现更多内容。例如，拖动图表中某些图形、鼠标滑到图形上出现提示框、用触屏放大或缩小图形等等。

用户用于交互的工具一般有三种：鼠标、键盘、触屏。

2. 如何添加交互

对某一元素添加交互操作十分简单，代码如下：

var circle = svg.append("circle");
 
circle.on("click", function(){
    //在这里添加交互内容
});

这段代码在 SVG 中添加了一个圆，然后添加了一个监听器，是通过 on() 添加的。在 D3 中，每一个选择集都有 on() 函数，用于添加事件监听器。

on() 的第一个参数是监听的事件，第二个参数是监听到事件后响应的内容，第二个参数是一个函数。

鼠标常用的事件有：

click：鼠标单击某元素时，相当于 mousedown 和 mouseup 组合在一起。
mouseover：光标放在某元素上。
mouseout：光标从某元素上移出来时。
mousemove：鼠标被移动的时候。
mousedown：鼠标按钮被按下。
mouseup：鼠标按钮被松开。
dblclick：鼠标双击。

键盘常用的事件有三个：

keydown：当用户按下任意键时触发，按住不放会重复触发此事件。该事件不会区分字母的大小写，例如“A”和“a”被视为一致。
keypress：当用户按下字符键（大小写字母、数字、加号、等号、回车等）时触发，按住不放会重复触发此事件。该事件区分字母的大小写。
keyup：当用户释放键时触发，不区分字母的大小写。

触屏常用的事件有三个：

touchstart：当触摸点被放在触摸屏上时。
touchmove：当触摸点在触摸屏上移动时。
touchend：当触摸点从触摸屏上拿开时。

当某个事件被监听到时，D3 会把当前的事件存到 d3.event 对象，里面保存了当前事件的各种参数，请大家好好参详。如果需要监听到事件后立刻输出该事件，可以添加一行代码：

circle.on("click", function(){
    console.log(d3.event);
});

3. 带有交互的柱形图

将【D3.js 入门系列一】的部分代码修改成如下代码。

var rects = svg.selectAll(".MyRect")
        .data(dataset)
        .enter()
        .append("rect")
        .attr("class","MyRect")   //把类里的 fill 属性清空
        .attr("transform","translate(" + padding.left + "," + padding.top + ")")
        .attr("x", function(d,i){
            return xScale(i) + rectPadding/2;
        } )
        .attr("y",function(d){
            return yScale(d);
        })
        .attr("width", xScale.rangeBand() - rectPadding )
        .attr("height", function(d){
            return height - padding.top - padding.bottom - yScale(d);
        })
        .attr("fill","steelblue")       //填充颜色不要写在CSS里
        .on("mouseover",function(d,i){
            d3.select(this)
                .attr("fill","yellow");
        })
        .on("mouseout",function(d,i){
            d3.select(this)
                .transition()
                .duration(500)
                .attr("fill","steelblue");
        });

这段代码添加了鼠标移入（mouseover），鼠标移出（mouseout）两个事件的监听器。监听器函数中都使用了 d3.select(this)，表示选择当前的元素，this 是当前的元素，要改变响应事件的元素时这么写就好。

mouseover 监听器函数的内容为：将当前元素变为黄色

mouseout 监听器函数的内容为：缓慢地将元素变为原来的颜色（蓝色）

代码示例地址：https://github.com/legend-li/D3js_lesson_code/blob/master/1.svg/firstBarChart_4.html

未完待续~

参考资料：http://www.ourd3js.com/
D3.js(v3)中文api：https://github.com/d3/d3/wiki/API--%E4%B8%AD%E6%96%87%E6%89%8B%E5%86%8C