使用 Django Highcharts 实现数据可视化过程解析

时间：2021-05-22

概述

最近在一家公司实习，入职第一个大一点的需求是将公司开发的两个winstore app的排名信息进行可视化。大概挑选了下，排除了Flask和Echarts。最终选择使用Django和它的插件django-echarts来实现。文末有项目的完整代码，不想看的可以直接去下载，拆箱可用。

本篇博客主要用于记录整体的实现步骤，以及在实现过程中遇到的各个问题。

开发环境

本次搭建使用 Python 2.7.14，django 1.11.8，highcharts 4.0.1
直接命令行输入以下语句，即可安装django 1.11.8。

pip install django==1.11.8

至于Highcharts，可以去官网下载。我用的是之前前辈给的模板，js不是太懂，所以基本没改，只是为了方便进行拓展，对功能模块进行了注释。

开发需求

手头已有爬取的winstore不同app，不同榜单，不同地区的多天rank数据。这些rank数据存放在MySQL服务器中，库名为winstore，表名为winstore_rank。

现在需要将这些rank数据用折线图的方式展示出来。同时在网页上需要可以根据选择的日期，地区，榜单来动态产生折线图。

问题解析

根据开发需求，可以将这次任务分为三个部分。

前端页面

a. ajax动态获取地区列表、榜单列表，生成对应的下拉列表，必要时需将传统下拉列表转换成多选下拉列表

b. 根据搜索结果，将符合条件的app的rank添加到折线图中

服务器端

a. 接受前端的请求，与数据库通信，返回所请求数据

MySQL数据库

a. 根据服务器端传输的sql语句进行对应的查询

根据上述的分析，前端肯定是js + jQuery + Echarts + jquery.multiselect了，服务器端采用Django，数据库方面Django有对应的驱动模块，不用管。

1. 前端页面

新建一个文件rank.html，内容如下：

<head> {% load static %} <script type="text/javascript" src="{% static 'js/jquery.min.js' %}"></script> <script type="text/javascript" src="{% static 'js/highcharts.js' %}"></script> <script type="text/javascript" src="{% static 'js/jquery-ui.min.js' %}"></script> <script type="text/javascript" src="{% static 'js/exporting.js' %}"></script> <script type="text/javascript" src="{% static 'js/jquery.multiselect.min.js' %}"></script> <link rel="stylesheet" href="{% static 'css/jquery-ui.min.css' %}" rel="external nofollow" > <link rel="stylesheet" href="{% static 'css/jquery.multiselect.css' %}" rel="external nofollow" > <link rel="stylesheet" href="{% static 'css/screen1.css' %}" rel="external nofollow" > <style type="text/css"> #set-content ul li #chart { width: 60px; font-size: 12px; height: 22px; } </style> <script type="text/javascript"> // 设定开始日期和结束日期，默认为最近10天 $(function() { $("#beginDate").datepicker({dateFormat: "yy-mm-dd"}); $("#endDate").datepicker({dateFormat: "yy-mm-dd"}); var dateNow = new Date(); var str_dateNow = dateNow.getFullYear() + "-" + (dateNow.getMonth() + 1) + "-" + dateNow.getDate(); var dateBegin = new Date(dateNow - 10 * 1000 * 3600 * 24); var str_dateBegin = dateBegin.getFullYear() + "-" + (dateBegin.getMonth() + 1) + "-" + dateBegin.getDate(); $("#beginDate").datepicker("setDate", str_dateBegin); $("#endDate").datepicker("setDate", str_dateNow); }); // 动态获取数据库中region数据，填充入下拉列表 $(function() { $.get("/getWinstoreRegions", {"limit": "0"}, function(regionsDict) { for (var id in regionsDict) { regionOption = "<option value='" + id + "'>" + regionsDict[id] + "</option>"; $("#region").append(regionOption); } }, "json" ) }); // 动态获取数据库中chart数据，填充入下拉列表 $(function() { $.get("/getWinstoreCharts", {"limit": "0"}, function(chartsDict) { for (var id in chartsDict) { chartOption = "<option value='" + id + "'>" + chartsDict[id] + "</option>"; $("#chart").append(chartOption); } }, "json" ) }); // 动态获取数据库中category数据，填充入下拉列表 $(function() { $.get("/getWinstoreCategories", {"limit": "0"}, function(categoriesDict) { for (var id in categoriesDict) { categoryOption = "<option value='" + id + "'>" + categoriesDict[id] + "</option>"; $("#category").append(categoryOption); } }, "json" ) }); // 动态获取数据库中app名字，填充入下拉列表 $(function() { $.get( "/getWinstoreApps", {"limit":"0",}, function(dataDict) { // 循环添加下拉列表的option for (var id in dataDict) { appOption = "<option value='" + id + "'>" + dataDict[id] + "</option>"; $("#appName").append(appOption); } // 初始化多选 $("#appName").multiselect({header: false,}); // 选中所有下拉列表项 $("#appName").multiselect("checkAll"); // 动态设置多选框的宽度 var ulList = $(".ui-multiselect-checkboxes")[0]; // 必须先单击多选下拉列表，然后才可以获取对应元素的宽度值 $(".ui-multiselect")[0].click(); var maxWidth = 0; for (var i = 0; i < ulList.childElementCount; i++) { var currentInputWidth = $(ulList.childNodes[i]).find("input")[0].offsetWidth; var currentSpanWidth = $(ulList.childNodes[i]).find("span")[0].offsetWidth; var currentWidth = currentSpanWidth + currentInputWidth * 3; if (currentWidth > maxWidth) { maxWidth = currentWidth; } } // 设置对应标签的宽度 $($(".ui-multiselect")[0]).width(maxWidth); $($(".ui-multiselect-menu")[0]).width(maxWidth + 6); // 二次单击 $(".ui-multiselect")[0].click(); }, "json"); }); // 绑定query按钮的单击操作 $(function() { $("#query").click(function() { var region = $("#region").val(); var beginDate = $("#beginDate").val(); var endDate = $("#endDate").val(); var chart = $("#chart").val(); var appNames = $("#appName").val(); var category = $("#category").val(); // 将appNames连接成字符串 queryReport(region, beginDate, endDate, chart, category, appNames.join("@")); }); }) var lineChart; // 获取绘图数据 function queryReport(region, beginDate, endDate, chart, category, appNames) { // 清空原有绘图数据 $("#container")[0].innerHTML = ""; // 初始化折线图参数 var lineChart = new Highcharts.Chart({ chart: { renderTo: 'container', type: 'line' }, title: { text: 'Daily Ranking', style: {fontFamily: 'Helvetica', fontWeight: '200'} }, subtitle: { text: 'By Product', style: {fontFamily: 'Helvetica', fontWeight: '200'} }, xAxis: [{ // master axis type: 'datetime', gridLineWidth:1, gridLineDashStyle: 'longdash', tickInterval: 24 * 3600 * 1000, }, { // slave axis type: 'datetime', linkedTo: 0, opposite: true, tickInterval: 24 * 3600 * 1000, labels: { formatter: function () {return Highcharts.dateFormat('%a', this.value);} } }], tooltip: { headerFormat: '<span>{point.key}</span><br/>', pointFormat: '<span style="color:{series.color}">\u25AC</span> {series.name}: <b>{point.y}</b><br/>', }, yAxis: [{ // Primary yAxis min:1, reversed: true, labels: { format: 'No. {value}', style: { color: '#4572A7' } }, title: { text: 'Ranking', style: { color: '#4572A7' } } }, { // Secondary yAxis min:1, reversed: true, title: { text: 'Ranking', style: { color: '#4572A7' } }, labels: { format: 'No. {value}', style: { color: '#4572A7' } }, opposite: true, }], plotOptions: { column: { dataLabels: { enabled: true }, enableMouseTracking: true }, line: { dataLabels: { enabled: true }, enableMouseTracking: true } }, series: [], }); // 构造url参数 parameters = {'region': region, 'beginDate': beginDate, 'endDate': endDate, 'chart': chart, 'category': category, 'appNames': appNames }; // 请求绘图数据 $.get("/getWinstoreRank", parameters, function(rankDict) { var ranksOfApp = new Array(); for (var app in rankDict) { lineChart.addSeries({ name: app, data: rankDict[app] }); } }, "json" ); } </script></head><body> <div id="set-content"> <ul> <li> <label for="region">Country/Region: </label> <select id="region"></select> </li> <li> <label for="beginDate">Begin Date: </label> <input type="text" id="beginDate"> </li> <li> <label for="endDate">End Date: </label> <input type="text" id="endDate"> </li> <li> <label for="chart">Chart: </label> <select id="chart"></select> </li> <li> <label for="category">Category: </label> <select id="category"></select> </li> <li> <label for="appName">App:</label> <select id="appName" multiple="multiple" size="4"></select> </li> <li> <button id='query'>Query</button> </li> </ul> </div> <div id="container"></div></body>

这里稍微解释下，在实际使用中，使用highcharts生成折线图，根据不同的数据，只需要修改series参数即可。而series参数是个啥，可以在上面的HTML代码中搜索series即可。稍微观察下，就明白了。

至于你想换个大饼图，柱状图，可以点击这里找现成的例子，稍作修改就可以使用了。当然也许你有更多个性化的需求，那可以点击这里找到对应的配置项进行修改。

2. 服务器端

1、首先命令行进入到你想放置项目代码的地方

django_admin startproject winstore

2、进入刚刚新建的项目文件夹

cd winstore

3、创建新的应用rank。这里的应用可以理解成具有独立功能的一组网页的结合，当然在本篇博客里，只有一个网页了。

python manage.py startapp rank

4、在rank文件夹中新建文件夹templates和static，将刚刚新建的rank.html放入templates文件夹，同时将引用的js库文件放入static文件夹下，注意文件夹层级。

5.、打开winstore文件夹下的settings.py ，在INSTALL_APPS 下添加rank，添加之后如下：

INSTALLED_APPS = [ 'django.contrib.admin', 'django.contrib.auth', 'django.contrib.contenttypes', 'django.contrib.sessions', 'django.contrib.messages', 'django.contrib.staticfiles', 'rank' # 添加的部分]

将DATABASES修改成你自己的MySQL数据库的控制信息。下面是我的数据库设置：

DATABASES = { 'default': { 'ENGINE': 'django.db.backends.mysql', 'NAME': 'winstore', # 数据库名 'HOST': '127.0.0.1', # IP 'PORT': '3306', # 端口号 'USER': 'root', # 用户名 'PASSWORD': '111111', # 密码 }}

6、编辑rank文件夹下的views.py文件，在rank.html中加入必要的网页动态功能的实现。由于app的排名数据是根据其所处的榜单chart和应用类别category，以及不同的地区region来确定的，所以这里里的功能实现就需要包括5个部分。分别对appName、chart、category、region 实现从数据库动态获取其取值集合以及获取排名数据。对应的实现分别如下：

appName

def getWinstoreApps(request): """ 根据接收到的GET请求返回app的取值集合 """ # 构造SQL语句 sql = 'SELECT DISTINCT appName FROM winstore_rank' # 默认appNames的key和value相同 appNames = {} try: result = getDataFromSQL(sql) result = [r[0] for r in result] for key in result: appNames[key] = key except Exception as e: print('getWinstoreApps ERROR: ' + str(e)) appNames['QQ'] = 'QQ' return JsonResponse(appNames)

chart

def getWinstoreCharts(request): """ 根据接收到的GET请求返回chart的取值集合 """ # 构造SQL语句 sql = 'SELECT DISTINCT chart FROM winstore_rank' # 默认charts的key和value相同 charts = {} try: result = getDataFromSQL(sql) result = [r[0] for r in result] for key in result: charts[key] = key except Exception as e: print('getWinstoreCharts ERROR: ' + str(e)) charts['Free'] = 'Free' return JsonResponse(charts)

category

def getWinstoreCategories(request): """ 根据接收到的GET请求返回category的取值集合 """ # 构造SQL语句 sql = 'SELECT DISTINCT category FROM winstore_rank' # 默认categories的key和value相同 categories = {} try: result = getDataFromSQL(sql) result = [r[0] for r in result] for key in result: categories[key] = key except Exception as e: print('getWinstoreCategories ERROR: ' + str(e)) categories['Education'] = 'Education' return JsonResponse(categories)

region

def getWinstoreRegions(request): """ 根据接收到的GET请求返回region的取值集合 """ # 构造SQL语句 sql = 'SELECT DISTINCT region FROM winstore_rank' # 默认regions的key和value相同 regions = {} try: result = getDataFromSQL(sql) result = [r[0] for r in result] for key in result: regions[key] = key except Exception as e: print('getWinstoreRegions ERROR: ' + str(e)) regions['EN-US'] = 'EN-US' return JsonResponse(regions)

获取排名数据

def getWinstoreRank(request): """ 根据接收到的GET请求返回对应app的排名数据 """ # 从GET请求中获取参数 region = request.GET.get("region", "EN-US") chart = request.GET.get("chart", "Free") category = request.GET.get("category", "Education") beginDate = request.GET.get("beginDate", "2018-01-22") endDate = request.GET.get("endDate", "2018-02-02") appNames = request.GET.get("appNames", "QQ").split("@") # 构造SQL语句 sqlTemp = 'SELECT the_date, rank FROM winstore_rank WHERE ' \ 'region="%s" AND chart="%s" AND category="%s" AND ' \ 'the_date BETWEEN "%s" AND "%s" AND ' \ 'appName=' % (region, chart, category, beginDate, endDate) # 以每个appName作为key，对应的排名数据列表作为value appRank = {} for appName in appNames: sql = sqlTemp + '"' + appName + '"' try: result = getDataFromSQL(sql) # 根据数据库返回的结果将缺少rank数据的日期补0 result = addZeroToRank(beginDate, endDate, result) appRank[appName] = result except Exception as e: print('getWinstoreRank ERROR: ' + str(e)) return JsonResponse(appRank)def addZeroToRank(beginDate, endDate, result): """ 以beginDate和endDate为日期的起始，将result中缺少的日期补全，同时设定排名为0 Param： beginDate: 开始日期字符串，“2018-01-23” endDate: 结束日期字符串， “2018-02-02” result: 形如[(date, 23L), (date, 12L), [date, 3L]......] Return：按照日期顺序排列的排名数据，缺省排名为0 """ # 将日期字符串转变为date类型数据，方便日期加减 y, m, d = [int(i) for i in beginDate.split("-")] begin = datetime.date(y, m, d) y, m, d = [int(i) for i in endDate.split("-")] end = datetime.date(y, m, d) current = begin # 获取result中的日期，方便进行判断 resultTemp = [r[0] for r in result] while current <= end: if not (current in resultTemp): result.append((current, 0)) current += datetime.timedelta(days=1) result.sort(key=lambda x: x[0]) return [int(r[1]) for r in result]

这里主要就是构造SQL语句，然后访问数据库获取对应的数据集合。其中getDataFromSQL() 是对访问MySQL数据库的简单封装，具体代码如下：

def getDataFromSQL(sql): """ 根据sql语句获取数据库的返回数据 """ cursor = connection.cursor() cursor.execute(sql) return list(cursor.fetchall())

一些涉及到的引用可以参考文末给出的项目代码。

最终绑定一下首页

def index(request): """ 绑定网站首页 """ return render(request, 'rank.html')

3. MySQL数据库

实际应用时，相关的rank数据是通过爬虫获取的。在这里，就直接填充一些随机的rank数据进去了，不影响最终的结果。

最终成果展示

首页

rank数据展示

可以看到虽然前端页面很简陋，但是功能是实现了。不过有个问题就是重新点击query按钮后，highcharts提供的右侧页面中间下载图片的那个三道杠会出现并排的两个。

本文的完整项目代码点击这里就可以获取了。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。

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