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d3.js 地铁轨道交通项目实战

时间：2021-11-20 16:22:24 | 栏目：JavaScript代码 | 点击：次

上一章说了如何制作一个线路图，当然上一章是手写的JSON数据，当然手写的json数据有非常多的好处，例如可以应对客户的各种BT需求，但是大多数情况下我们都是使用地铁公司现成的JSON文件,话不多说我们先看一下百度官方线路图。

就是这样的，今天我们就来完成它的大部分需求，以及地铁公司爸爸提出来的需求。

需求如下：

1.按照不同颜色显示地铁各线路，显示对应站点。

2.用户可以点击手势缩放和平移（此项目为安卓开发）。

3.用户在线路menu里点击线路，对应线路平移值屏幕中心并高亮。

4.根据后台数据，渲染问题路段。

5.点击问题路段站点，显示问题详情。

大致需求就是这些，下面看看看代码

1.定义一些常量和变量

const dataset = subwayData; //线路图数据源
let subway = new Subway(dataset); //线路图的类文件
let baseScale = 2; //基础缩放倍率
let deviceScale = 1400 / 2640; //设备与画布宽度比率
let width = 2640; //画布宽
let height = 1760; //画布高
let transX = 1320 + 260; //地图X轴平移（将画布原点X轴平移）
let transY = 580; //地图X轴平移（将画布原点Y轴平移）
let scaleExtent = [0.8, 4]; //缩放倍率限制
let currentScale = 2; //当前缩放值
let currentX = 0; //当前画布X轴平移量
let currentY = 0; //当前画布Y轴平移量
let selected = false; //线路是否被选中（在右上角的线路菜单被选中）
let scaleStep = 0.5; //点击缩放按钮缩放步长默认0.5倍
let tooltip = d3.select('#tooltip'); //提示框
let bugArray = []; //问题路段数组
let svg = d3.select('#sw').append('svg'); //画布
let group = svg.append('g').attr('transform', `translate(${transX}, ${transY}) scale(1)`);//定义组并平移
let whole = group.append('g').attr('class', 'whole-line') //虚拟线路（用于点击右上角响应线路可以定位当视野中心，方法不唯一）
let path = group.append('g').attr('class', 'path'); //定义线路
let point = group.append('g').attr('class', 'point'); //定义站点
const zoom = d3.zoom().scaleExtent(scaleExtent).on("zoom", zoomed); //定义缩放事件

这就是我们需要使用的一些常量和变量。注意transX不是宽度的一半，是因为北京地铁线路网西线更密集。

2.读官方JSON

使用d3.js数据必不可少，然而官方的数据并不通俗易懂，我们先解读一下官方JSON数据。

每条线路对象都有一个l_xmlattr属性和一个p属性，l_xmlattr是整条线路的属性，p是站点数组，我们看一下站点中我们需要的属性。ex是否是中转站，lb是站名，sid是站的id，rx、ry是文字偏移量，st是是否为站点（因为有的点不是站点而是为了渲染贝塞尔曲线用的），x、y是站点坐标。

3.构造自己的类方法

官方给了我们数据，但是并不是我们能直接使用的，所以我们需要构造自己的方法类

class Subway {
 constructor(data) {
  this.data = data;
  this.bugLineArray = [];
 }
 getInvent() {} //获取虚拟线路数据
 getPathArray() {} //获取路径数据
 getPointArray() {} //获取站点数组
 getCurrentPathArray() {} //获取被选中线路的路径数组
 getCurrentPointArray() {} //获取被选中线路的站点数组
 getLineNameArray() {} // 获取线路名称数组
 getBugLineArray() {} //获取问题路段数组
}

下面是我们方法内容，里面的操作不是很优雅（大家将就看啦）

getInvent() {
 let lineArray = [];
 this.data.forEach(d => {
  let { loop, lc, lbx, lby, lb, lid} = d.l_xmlattr;
  let allPoints = d.p.slice(0);
  loop && allPoints.push(allPoints[0]);
  let path = this.formatPath(allPoints, 0, allPoints.length - 1);
  lineArray.push({
   lid: lid,
   path: path,
  })
 })
 return lineArray;
}
getPathArray() {
 let pathArray = [];
 this.data.forEach(d => {
  let { loop, lc, lbx, lby, lb, lid} = d.l_xmlattr;
  let allPoints = d.p.slice(0);
  loop && allPoints.push(allPoints[0])
  let allStations = [];
  allPoints.forEach((item, index) => item.p_xmlattr.st && allStations.push({...item.p_xmlattr, index}))
  let arr = [];
  for(let i = 0; i < allStations.length - 1; i++) {
   let path = this.formatPath(allPoints, allStations[i].index, allStations[i + 1].index);
   arr.push({
    lid: lid,
    id: `${allStations[i].sid}_${allStations[i + 1].sid}`,
    path: path,
    color: lc.replace(/0x/, '#')
   })
  }
  pathArray.push({
   path: arr,
   lc: lc.replace(/0x/, '#'),
   lb,lbx,lby,lid
  })
 })
 return pathArray;
}
getPointArray() {
 let pointArray = [];
 let tempPointsArray = [];
 this.data.forEach(d => {
  let {lid,lc,lb} = d.l_xmlattr;
  let allPoints = d.p;
  let allStations = [];
  allPoints.forEach(item => {
   if(item.p_xmlattr.st && !item.p_xmlattr.ex) {
    allStations.push({...item.p_xmlattr, lid, pn: lb, lc: lc.replace(/0x/, '#')})
   } else if (item.p_xmlattr.ex) {
    if(tempPointsArray.indexOf(item.p_xmlattr.sid) == -1) {
     allStations.push({...item.p_xmlattr, lid, pn: lb, lc: lc.replace(/0x/, '#')})
     tempPointsArray.push(item.p_xmlattr.sid);
    }
   }
  });
  pointArray.push(allStations);
 })
 return pointArray;
}
getCurrentPathArray(name) {
 let d = this.data.filter(d => d.l_xmlattr.lid == name)[0];
 let { loop, lc, lbx, lby, lb, lid} = d.l_xmlattr;
 let allPoints = d.p.slice(0);
 loop && allPoints.push(allPoints[0])
 let allStations = [];
 allPoints.forEach((item, index) => item.p_xmlattr.st && allStations.push({...item.p_xmlattr, index}))
 let arr = [];
 for(let i = 0; i < allStations.length - 1; i++) {
  let path = this.formatPath(allPoints, allStations[i].index, allStations[i + 1].index);
  arr.push({
   lid: lid,
   id: `${allStations[i].sid}_${allStations[i + 1].sid}`,
   path: path,
   color: lc.replace(/0x/, '#')
  })
 }
 return {
  path: arr,
  lc: lc.replace(/0x/, '#'),
  lb,lbx,lby,lid
 }
}
getCurrentPointArray(name) {
 let d = this.data.filter(d => d.l_xmlattr.lid == name)[0];
 let {lid,lc,lb} = d.l_xmlattr;
 let allPoints = d.p;
 let allStations = [];
 allPoints.forEach(item => {
  if(item.p_xmlattr.st && !item.p_xmlattr.ex) {
   allStations.push({...item.p_xmlattr, lid, pn: lb, lc: lc.replace(/0x/, '#')})
  } else if (item.p_xmlattr.ex) {
   allStations.push({...item.p_xmlattr, lid, pn: lb, lc: lc.replace(/0x/, '#')})
  }
 });
 return allStations;
}
getLineNameArray() {
 let nameArray = this.data.map(d => {
  return {
   lb: d.l_xmlattr.lb,
   lid: d.l_xmlattr.lid,
   lc: d.l_xmlattr.lc.replace(/0x/, '#')
  }
 })
 return nameArray;
}
getBugLineArray(arr) {
 if(!arr || !arr.length) return [];
 this.bugLineArray = [];
 arr.forEach(item => {
  let { start, end, cause, duration, lid, lb } = item;
  let lines = [];
  let points = [];
  let tempObj = this.data.filter(d => d.l_xmlattr.lid == lid)[0];
  let loop = tempObj.l_xmlattr.loop;
  let lc = tempObj.l_xmlattr.lc;
  let allPoints = tempObj.p;
  let allStations = [];
  allPoints.forEach(item => {
   if(item.p_xmlattr.st) {
    allStations.push(item.p_xmlattr.sid)
   }
  });
  loop && allStations.push(allStations[0]);
  for(let i=allStations.indexOf(start); i<=allStations.lastIndexOf(end); i++) {
   points.push(allStations[i])
  }
  for(let i=allStations.indexOf(start); i<allStations.lastIndexOf(end); i++) {
   lines.push(`${allStations[i]}_${allStations[i+1]}`)
  }
  this.bugLineArray.push({cause,duration,lid,lb,lines,points,lc: lc.replace(/0x/, '#'),start: points[0],end:points[points.length - 1]});
 })
 return this.bugLineArray;


这种方法大家也不必看懂，知道传入了什么，输入了什么即可，这就是我们的方法类。

4.d3渲染画布并添加方法

这里是js的核心代码，既然class文件都写完了，这里的操作就方便了很多，主要就是下面几个人方法，

renderInventLine(); //渲染虚拟新路
renderAllStation(); //渲染所有的线路名称（右上角）
renderBugLine(); //渲染问题路段
renderAllLine(); //渲染所有线路
renderAllPoint(); //渲染所有点
renderCurrentLine() //渲染当前选中的线路
renderCurrentPoint() //渲染当前选中的站点
zoomed() //缩放时执行的方法
getCenter() //获取虚拟线中心点的坐标
scale() //点击缩放按钮时执行的方法

下面是对应的方法体

svg.call(zoom);
svg.call(zoom.transform, d3.zoomIdentity.translate((1 - baseScale) * transX, (1 - baseScale) * transY).scale(baseScale));

let pathArray = subway.getPathArray();
let pointArray = subway.getPointArray();

renderInventLine();
renderAllStation();
renderBugLine();

function renderInventLine() {
 let arr = subway.getInvent();
 whole.selectAll('path')
 .data(arr)
 .enter()
 .append('path')
 .attr('d', d => d.path)
 .attr('class', d => d.lid)
 .attr('stroke', 'none')
 .attr('fill', 'none')
}

function renderAllLine() {
 for (let i = 0; i < pathArray.length; i++) {
  path.append('g')
  .selectAll('path')
  .data(pathArray[i].path)
  .enter()
  .append('path')
  .attr('d', d => d.path)
  .attr('lid', d => d.lid)
  .attr('id', d => d.id)
  .attr('class', 'lines origin')
  .attr('stroke', d => d.color)
  .attr('stroke-width', 7)
  .attr('stroke-linecap', 'round')
  .attr('fill', 'none')
  path.append('text')
  .attr('x', pathArray[i].lbx)
  .attr('y', pathArray[i].lby)
  .attr('dy', '1em')
  .attr('dx', '-0.3em')
  .attr('fill', pathArray[i].lc)
  .attr('lid', pathArray[i].lid)
  .attr('class', 'line-text origin')
  .attr('font-size', 14)
  .attr('font-weight', 'bold')
  .text(pathArray[i].lb)
 }
}

function renderAllPoint() {
 for (let i = 0; i < pointArray.length; i++) {
  for (let j = 0; j < pointArray[i].length; j++) {
   let item = pointArray[i][j];
   let box = point.append('g');
   if (item.ex) {
    box.append('image')
    .attr('href', './trans.png')
    .attr('class', 'points origin')
    .attr('id', item.sid)
    .attr('x', item.x - 8)
    .attr('y', item.y - 8)
    .attr('width', 16)
    .attr('height', 16)
   } else {
    box.append('circle')
    .attr('cx', item.x)
    .attr('cy', item.y)
    .attr('r', 5)
    .attr('class', 'points origin')
    .attr('id', item.sid)
    .attr('stroke', item.lc)
    .attr('stroke-width', 1.5)
    .attr('fill', '#ffffff')
   }
   box.append('text')
   .attr('x', item.x + item.rx)
   .attr('y', item.y + item.ry)
   .attr('dx', '0.3em')
   .attr('dy', '1.1em')
   .attr('font-size', 11)
   .attr('class', 'point-text origin')
   .attr('lid', item.lid)
   .attr('id', item.sid)
   .text(item.lb)
  }
 }
}

function renderCurrentLine(name) {
 let arr = subway.getCurrentPathArray(name);
 path.append('g')
 .attr('class', 'temp')
 .selectAll('path')
 .data(arr.path)
 .enter()
 .append('path')
 .attr('d', d => d.path)
 .attr('lid', d => d.lid)
 .attr('id', d => d.id)
 .attr('stroke', d => d.color)
 .attr('stroke-width', 7)
 .attr('stroke-linecap', 'round')
 .attr('fill', 'none')
 path.append('text')
 .attr('class', 'temp')
 .attr('x', arr.lbx)
 .attr('y', arr.lby)
 .attr('dy', '1em')
 .attr('dx', '-0.3em')
 .attr('fill', arr.lc)
 .attr('lid', arr.lid)
 .attr('font-size', 14)
 .attr('font-weight', 'bold')
 .text(arr.lb)
}

function renderCurrentPoint(name) {
 let arr = subway.getCurrentPointArray(name);
 for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
  let item = arr[i];
  let box = point.append('g').attr('class', 'temp');
  if (item.ex) {
   box.append('image')
   .attr('href', './trans.png')
   .attr('x', item.x - 8)
   .attr('y', item.y - 8)
   .attr('width', 16)
   .attr('height', 16)
   .attr('id', item.sid)
  } else {
   box.append('circle')
   .attr('cx', item.x)
   .attr('cy', item.y)
   .attr('r', 5)
   .attr('id', item.sid)
   .attr('stroke', item.lc)
   .attr('stroke-width', 1.5)
   .attr('fill', '#ffffff')
  }
  box.append('text')
  .attr('class', 'temp')
  .attr('x', item.x + item.rx)
  .attr('y', item.y + item.ry)
  .attr('dx', '0.3em')
  .attr('dy', '1.1em')
  .attr('font-size', 11)
  .attr('lid', item.lid)
  .attr('id', item.sid)
  .text(item.lb)
 }
}

function renderBugLine(modal) {
 let bugLineArray = subway.getBugLineArray(modal);
 d3.selectAll('.origin').remove();
 renderAllLine();
 renderAllPoint();
 bugLineArray.forEach(d => {
  console.log(d)
  d.lines.forEach(dd => {
   d3.selectAll(`path#${dd}`).attr('stroke', '#eee');
  })
  d.points.forEach(dd => {
   d3.selectAll(`circle#${dd}`).attr('stroke', '#ddd')
   d3.selectAll(`text#${dd}`).attr('fill', '#aaa')
  })
 })
 d3.selectAll('.points').on('click', function () {
  let id = d3.select(this).attr('id');
  let bool = judgeBugPoint(bugLineArray, id);
  if (bool) {
   let x, y;
   if (d3.select(this).attr('href')) {
    x = parseFloat(d3.select(this).attr('x')) + 8;
    y = parseFloat(d3.select(this).attr('y')) + 8;
   } else {
    x = d3.select(this).attr('cx');
    y = d3.select(this).attr('cy');
   }
   let toolX = (x * currentScale + transX - ((1 - currentScale) * transX - currentX)) * deviceScale;
   let toolY = (y * currentScale + transY - ((1 - currentScale) * transY - currentY)) * deviceScale;
   let toolH = document.getElementById('tooltip').offsetHeight;
   let toolW = 110;
   if (toolY < 935 / 2) {
    tooltip.style('left', `${toolX - toolW}px`).style('top', `${toolY + 5}px`);
   } else {
    tooltip.style('left', `${toolX - toolW}px`).style('top', `${toolY - toolH - 5}px`);
   }
  }
 });
}

function judgeBugPoint(arr, id) {
 if (!arr || !arr.length || !id) return false;
 let bugLine = arr.filter(d => {
  return d.points.indexOf(id) > -1
 });
 if (bugLine.length) {
  removeTooltip()
  tooltip.select('#tool-head').html(`<span>${id}</span><div class="deletes" onclick="removeTooltip()">×</div>`);
  bugLine.forEach(d => {
   let item = tooltip.select('#tool-body').append('div').attr('class', 'tool-item');
   item.html(`
    <div class="tool-content">
     <div style="color: #ffffff;border-bottom: 2px solid ${d.lc};">
      <span style="background: ${d.lc};padding: 4px 6px;">${d.lb}</span>
     </div>
     <div>
      <div class="content-left">封路时间</div><div class="content-right">${d.duration}</div>
     </div>
     <div>
      <div class="content-left">封路原因</div><div class="content-right">${d.cause}</div>
     </div>
     <div>
      <div class="content-left">封路路段</div><div class="content-right">${d.start}-${d.end}</div>
     </div>
    </div>
   `)
  })
  d3.select('#tooltip').style('display', 'block');
  return true;
 } else {
  return false;
 }
}

function removeTooltip() {
 d3.selectAll('.tool-item').remove();
 d3.select('#tooltip').style('display', 'none');
}

function zoomed() {
 removeTooltip();
 let {x, y, k} = d3.event.transform;
 currentScale = k;
 currentX = x;
 currentY = y;
 group.transition().duration(50).ease(d3.easeLinear).attr("transform", () => `translate(${x + transX * k}, ${y + transY * k}) scale(${k})`)
}

function getCenter(str) {
 if (!str) return null;
 let x, y;
 let tempArr = [];
 let tempX = [];
 let tempY = [];
 str.split(' ').forEach(d => {
  if (!isNaN(d)) {
   tempArr.push(d)
  }
 })

 tempArr.forEach((d, i) => {
  if (i % 2 == 0) {
   tempX.push(parseFloat(d))
  } else {
   tempY.push(parseFloat(d))
  }
 })
 x = (d3.min(tempX) + d3.max(tempX)) / 2;
 y = (d3.min(tempY) + d3.max(tempY)) / 2;
 return [x, y]
}

function renderAllStation() {
 let nameArray = subway.getLineNameArray();
 let len = Math.ceil(nameArray.length / 5);
 let box = d3.select('#menu').append('div')
 .attr('class', 'name-box')
 for (let i = 0; i < len; i++) {
  let subwayCol = box.append('div')
  .attr('class', 'subway-col')
  let item = subwayCol.selectAll('div')
  .data(nameArray.slice(i * 5, (i + 1) * 5))
  .enter()
  .append('div')
  .attr('id', d => d.lid)
  .attr('class', 'name-item')
  item.each(function (d) {
   d3.select(this).append('span').attr('class', 'p_mark').style('background', d.lc);
   d3.select(this).append('span').attr('class', 'p_name').text(d.lb);
   d3.select(this).on('click', d => {
    selected = true;
    d3.selectAll('.origin').style('opacity', 0.1);
    d3.selectAll('.temp').remove();
    renderCurrentLine(d.lid);
    renderCurrentPoint(d.lid);
    let arr = getCenter(d3.select(`path.${d.lid}`).attr('d'));
    svg.call(zoom.transform, d3.zoomIdentity.translate((width / 2 - transX) - arr[0] - (arr[0] + transX) * (currentScale - 1), (height / 2 - transY) - arr[1] - (arr[1] + transY) * (currentScale - 1)).scale(currentScale));
   })
  })
 }
}

function scale(type) {
 if (type && currentScale + scaleStep <= scaleExtent[1]) {
  svg.call(zoom.transform, d3.zoomIdentity.translate((1 - currentScale - scaleStep) * transX - ((1 - currentScale) * transX - currentX) * (currentScale + scaleStep) / currentScale, (1 - currentScale - scaleStep) * transY - ((1 - currentScale) * transY - currentY) * (currentScale + scaleStep) / currentScale).scale(currentScale + scaleStep));
 } else if (!type && currentScale - scaleStep >= scaleExtent[0]) {
  svg.call(zoom.transform, d3.zoomIdentity.translate((1 - (currentScale - scaleStep)) * transX - ((1 - currentScale) * transX - currentX) * (currentScale - scaleStep) / currentScale, (1 - (currentScale - scaleStep)) * transY - ((1 - currentScale) * transY - currentY) * (currentScale - scaleStep) / currentScale).scale(currentScale - scaleStep));
 }
}

上面是大部分代码，想看全部的可以查看demo。

想查看demo或代码的朋友们，请移步至原文http://www.bettersmile.cn

总结

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