H5的canvas图表实现柱状图

前几天用到了图表库，其中百度的ECharts，感觉做得最好，看它默认用的是canvas，canvas图表在处理大数据方面比svg要好。那我也用canvas来实现一个图表库吧，感觉不会太难，先实现个简单的柱状图。

效果如下：

主要功能点包括：

1. 文本的绘制

2. XY轴的绘制；

3. 数据分组绘制；

4. 数据动画的实现；

5. 鼠标事件的处理。

使用方式

首先我们看一下使用方式，参考了部分ECharts的使用方式，先传入要显示图表的html标签，接着调用init，初始化的同时传入数据。

var con=document.getElementById('container');      var chart=new Bar(con);      chart.init({          title:'全年降雨量柱状图',          xAxis:{// x轴              data:['1月','2月','3月','4月','5月','6月','7月','8月','9月','10月','11月','12月']          },          yAxis:{//y轴              name:'水量',              formatter:'{value} ml'          },          series:[//分组数据              {                  name:'东部降水量',                  data:[62,20,17,45,100,56,19,38,50,120,56,130]              },              {                  name:'西部降水量',                  data:[52,10,17,25,60,39,19,48,70,30,56,8]              },              {                  name:'南部降水量',                  data:[12,10,17,25,27,39,50,38,100,30,56,90]              },              {                  color:'hsla(270,80%,60%,1)',                  name:'北部降水量',                  data:[12,30,17,25,7,39,49,38,60,30,56,10]              }          ]      });

图表基类，我们后面还要写饼图，折线图，所以把公共的部分抽出来。注意canvas.style.width与canvas.width是不一样的，前者会拉伸图形，后者才是我们正常用的，不会拉伸图形。在这里这样写先扩大再缩小是为了解决canvas绘制文字时模糊的问题。

class Chart{          constructor(container){              this.container=container;              this.canvas=document.createElement('canvas');              this.ctx=this.canvas.getContext('2d');              this.W=1000*2;              this.H=600*2;              this.padding=120;              this.paddingTop=50;              this.title='';              this.legend=[];              this.series=[];              //通过缩小一倍，解决字体模糊问题              this.canvas.width=this.W;              this.canvas.height=this.H;              this.canvas.style.width = this.W/2 + 'px';              this.canvas.style.height = this.H/2 + 'px';          }      }

柱状图初始化，调用es6中的Object.assign(this,opt)，这个相当于JQ中的extend方法，把属性复制到当前实例。同时还建了个tip属性，这是个html标签，后面显示数据信息用。接着绘制图形，然后绑定鼠标事件。

class Bar extends Chart{      constructor(container){          super(container);          this.xAxis={};          this.yAxis=[];          this.animateArr=[];      }      init(opt){          Object.assign(this,opt);          if(!this.container)return;          this.container.style.position='relative';          this.tip=document.createElement('p');          this.tip.style.cssText='display: none; position: absolute; opacity: 0.5; background: #000; color: #fff; border-radius: 5px; padding: 5px; font-size: 8px; z-index: 99;';          this.container.appendChild(this.canvas);          this.container.appendChild(this.tip);          this.draw();          this.bindEvent();      }      draw(){//绘制      }      showInfo(){//显示信息      }      animate(){//执行动画      }      showData(){//显示数据      }

绘制XY轴

首先绘制标题，接着XY轴，然后遍历分组数据series，里面有复杂的计算，然后绘制XY轴的刻度，绘制分组标签，最后是绘制数据。数据项series中是分组数据，它跟X轴的xAxis.data一一对应。每个项可以自定义名称和颜色，没有指定的话，名称赋予nunamed和自动生成颜色。这里还用legend属性记录下了标签列表信息，因为后续鼠标点击判断是否点中用的上。

canvas主要知识点：

1. 分组标签使用了arcTo方法，这样就能绘制出圆角的效果。

2. 绘制文本使用了measureText方法，可以用来测量文字所占宽度，这样就可以调整下一次绘制的位置，避免位置冲突。

3. translate位移方法，可以放在绘制上下文(save和restore的中间)中，这样可以避免复杂的位置运算。

draw(){      var that=this,          ctx=this.ctx,          canvas=this.canvas,          W=this.W,          H=this.H,          padding=this.padding,          paddingTop=this.paddingTop,          xl=0,xs=0,xdis=W-padding*2,//x轴单位数，每个单位长度，x轴总长度          yl=0,ys=0,ydis=H-padding*2-paddingTop;//y轴单位数，每个单位长度，y轴总长度      ctx.fillStyle='hsla(0,0%,20%,1)';      ctx.strokeStyle='hsla(0,0%,10%,1)';      ctx.lineWidth=1;      ctx.textAlign='center';      ctx.textBaseLine='middle';      ctx.font='24px arial';      ctx.clearRect(0,0,W,H);      if(this.title){          ctx.save();          ctx.textAlign='left';          ctx.font='bold 40px arial';          ctx.fillText(this.title,padding-50,70);          ctx.restore();      }      if(this.yAxis&&this.yAxis.name){          ctx.fillText(this.yAxis.name,padding,padding+paddingTop-30);      }      // x轴      ctx.save();      ctx.beginPath();      ctx.translate(padding,H-padding);      ctx.moveTo(0,0);      ctx.lineTo(W-2*padding,0);      ctx.stroke();      // x轴刻度      if(this.xAxis&&(xl=this.xAxis.data.length)){          xs=(W-2*padding)/xl;          this.xAxis.data.forEach((obj,i)=>{              var x=xs*(i+1);              ctx.moveTo(x,0);              ctx.lineTo(x,10);              ctx.stroke();              ctx.fillText(obj,x-xs/2,40);          });      }      ctx.restore();      // y轴      ctx.save();      ctx.beginPath();      ctx.strokeStyle='hsl(220,100%,50%)';      ctx.translate(padding,H-padding);      ctx.moveTo(0,0);      ctx.lineTo(0,2*padding+paddingTop-H);      ctx.stroke();      ctx.restore();      if(this.series.length){                   var curr,txt,dim,info,item,tw=0;          for(var i=0;i<this.series.length;i++){              item=this.series[i];              if(!item.data||!item.data.length){                  this.series.splice(i--,1);continue;              }              // 赋予没有颜色的项              if(!item.color){                  var hsl=i%2?180+20*i/2:20*(i-1);                  item.color='hsla('+hsl+',70%,60%,1)';              }              item.name=item.name||'unnamed';              // 画分组标签              ctx.save();              ctx.translate(padding+W/4,paddingTop+40);              that.legend.push({                  hide:item.hide||false,                  name:item.name,                  color:item.color,                  x:padding+that.W/4+i*90+tw,                  y:paddingTop+40,                  w:60,                  h:30,                  r:5              });              ctx.textAlign='left';              ctx.fillStyle=item.color;              ctx.strokeStyle=item.color;              roundRect(ctx,i*90+tw,0,60,30,5);              ctx.globalAlpha=item.hide?0.3:1;              ctx.fill();              ctx.fillText(item.name,i*90+tw+70,26);              tw+=ctx.measureText(item.name).width;//计算字符长度              ctx.restore();              if(item.hide)continue;              //计算数据在Y轴刻度              if(!info){                  info=calculateY(item.data.slice(0,xl));              }              curr=calculateY(item.data.slice(0,xl));              if(curr.max>info.max){                  info=curr;              }          }          if(!info) return;          yl=info.num;          ys=ydis/yl;          //画Y轴刻度          ctx.save();          ctx.fillStyle='hsl(200,100%,60%)';          ctx.translate(padding,H-padding);          for(var i=0;i<=yl;i++){              ctx.beginPath();              ctx.strokeStyle='hsl(220,100%,50%)';              ctx.moveTo(-10,-Math.floor(ys*i));              ctx.lineTo(0,-Math.floor(ys*i));              ctx.stroke();              ctx.beginPath();              ctx.strokeStyle='hsla(0,0%,80%,1)';              ctx.moveTo(0,-Math.floor(ys*i));              ctx.lineTo(xdis,-Math.floor(ys*i));              ctx.stroke();              ctx.textAlign='right';              dim=Math.min(Math.floor(info.step*i),info.max);              txt=this.yAxis.formatter?this.yAxis.formatter.replace('{value}',dim):dim;              ctx.fillText(txt,-20,-ys*i+10);          }          ctx.restore();          //画数据          this.showData(xl,xs,info.max);      }  }

绘制数据

因为数据项需要后续执行动画和鼠标滑过的时候显示内容，所以把它放进动画队列animateArr中。这里要把分组数据展开，把之前的两次嵌套的数组转为一层，并计算好每个数据项的属性，比如名称，x坐标，y坐标，宽度，速度，颜色。数据组织完毕后，接着执行动画。

showData(xl,xs,max){      //画数据      var that=this,          ctx=this.ctx,          ydis=this.H-this.padding*2-this.paddingTop,          sl=this.series.filter(s=>!s.hide).length,          sp=Math.max(Math.pow(10-sl,2)/3-4,5),          w=(xs-sp*(sl+1))/sl,          h,x,index=0;      that.animateArr.length=0;      // 展开数据项，填入动画队列      for(var i=0,item,len=this.series.length;i<len;i++){          item=this.series[i];          if(item.hide)continue;          item.data.slice(0,xl).forEach((d,j)=>{              h=d/max*ydis;              x=xs*j+w*index+sp*(index+1);              that.animateArr.push({                  index:i,                  name:item.name,                  num:d,                  x:Math.round(x),                  y:1,                  w:Math.round(w),                  h:Math.floor(h+2),                  vy:Math.max(300,Math.floor(h*2))/100,                  color:item.color              });          });          index++;      }      this.animate();  }

执行动画

执行动画也没啥好说的，里面就是个自执行闭包函数。动画原理就是给y轴依次累加速度值vy。但记得当队列执行完动画后，要停止它，所以有个isStop的标志，每次执行完队列的时候就判断。

animate(){      var that=this,          ctx=this.ctx,          isStop=true;      (function run(){          isStop=true;          for(var i=0,item;i<that.animateArr.length;i++){              item=that.animateArr[i];              if(item.y-item.h>=0.1){                  item.y=item.h;              } else {                  item.y+=item.vy;              }              if(item.y<item.h){                  ctx.save();                  // ctx.translate(that.padding+item.x,that.H-that.padding);                  ctx.fillStyle=item.color;                  ctx.fillRect(that.padding+item.x,that.H-that.padding-item.y,item.w,item.y);                  ctx.restore();                  isStop=false;              }          }          if(isStop)return;          requestAnimationFrame(run);      }())  }

绑定事件

事件一：mousemove的时候，看看鼠标位置是不是处于分组标签还是数据项上，绘制路径后调用isPointInPath(x,y)，true则canvas.style.cursor='pointer'；如果是数据项的话，还要给把该柱形重新绘制，设置透明度，区分出来。还需要把内容显示出来，这里是一个相对父容器container为绝对定位的p，初始化的时候已经建立为tip属性了。我们把显示部分封装成showInfo方法。

事件二：mousedown的时候，判断鼠标点击哪个分组标签，然后设置对应分组数据series中的hide属性，如果是true，表示不显示该项，然后调用draw方法，重写渲染绘制，执行动画。

bindEvent(){          var that=this,              canvas=this.canvas,              ctx=this.ctx;          this.canvas.addEventListener('mousemove',function(e){              var isLegend=false;                  // pos=WindowToCanvas(canvas,e.clientX,e.clientY);              var box=canvas.getBoundingClientRect();              var pos = {                  x:e.clientX-box.left,                  y:e.clientY-box.top              };              // 分组标签              for(var i=0,item,len=that.legend.length;i<len;i++){                  item=that.legend[i];                  ctx.save();                  roundRect(ctx,item.x,item.y,item.w,item.h,item.r);                  // 因为缩小了一倍，所以坐标要*2                  if(ctx.isPointInPath(pos.x*2,pos.y*2)){                      canvas.style.cursor='pointer';                      ctx.restore();                      isLegend=true;                      break;                  }                  canvas.style.cursor='default';                  ctx.restore();              }              if(isLegend) return;              //选择数据项              for(var i=0,item,len=that.animateArr.length;i<len;i++){                  item=that.animateArr[i];                  ctx.save();                  ctx.fillStyle=item.color;                  ctx.beginPath();                  ctx.rect(that.padding+item.x,that.H-that.padding-item.h,item.w,item.h);                  if(ctx.isPointInPath(pos.x*2,pos.y*2)){                      //清空后再重新绘制透明度为0.5的图形                      ctx.clearRect(that.padding+item.x,that.H-that.padding-item.h,item.w,item.h);                      ctx.globalAlpha=0.5;                      ctx.fill();                      canvas.style.cursor='pointer';                      that.showInfo(pos,item);                      ctx.restore();                      break;                  }                  canvas.style.cursor='default';                  that.tip.style.display='none';                  ctx.globalAlpha=1;                  ctx.fill();                  ctx.restore();              }                        },false);          this.canvas.addEventListener('mousedown',function(e){              e.preventDefault();              var box=canvas.getBoundingClientRect();              var pos = {                  x:e.clientX-box.left,                  y:e.clientY-box.top              };              for(var i=0,item,len=that.legend.length;i<len;i++){                  item=that.legend[i];                  roundRect(ctx,item.x,item.y,item.w,item.h,item.r);                  // 因为缩小了一倍，所以坐标要*2                  if(ctx.isPointInPath(pos.x*2,pos.y*2)){                      that.series[i].hide=!that.series[i].hide;                      that.animateArr.length=0;                      that.draw();                      break;                  }              }          },false);      }      //显示数据      showInfo(pos,obj){          var txt=this.yAxis.formatter?this.yAxis.formatter.replace('{value}',obj.num):obj.num;          var box=this.canvas.getBoundingClientRect();          var con=this.container.getBoundingClientRect();          this.tip.innerHTML = '<p>'+obj.name+':'+txt+'</p>';          this.tip.style.left=(pos.x+(box.left-con.left)+10)+'px';          this.tip.style.top=(pos.y+(box.top-con.top)+10)+'px';          this.tip.style.display='block';      }

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