Tablesaw封装Plot.ly实现数据可视化

上文介绍tablesaw的数据处理功能，本文向你展示其数据可视化功能，并通过几个常用图表示例进行说明。

Plot.ly包装

可视化是数据分析的重要组成部分，无论你只是"查看"新数据集还是验证机器学习算法的结果。Tablesaw是一个开源、高性能的Java"数据框架"，也是一个用于转换数据以供分析的库。Tablesaw的新绘图框架提供了用Java为整个分析过程创建可视化的平台，从最早的探索到最后的展示。

该框架提供了Java版本的Plot.ly开源JavaScript可视化库封装。Plot.ly基于出色的D3（数据驱动文档）框架，Plot.ly非常好，事实上，它被广泛用于JavaScript以外的语言，如Python和R，虽然这些语言已经有了可靠的可视化选项。与其他语言一样，tablesaw提供的包装器，可以很容易地用纯Java构造图形，并用HTML和JavaScript呈现它们。

加入依赖

xml 复制代码

<dependency>
  <groupId>tech.tablesaw</groupId>
  <artifactId>tablesaw-core</artifactId>
  <version>0.43.1</version>
</dependency>
<!-- Tablesaw的绘图扩展，用于数据可视化 -->
<!-- https://mvnrepository.com/artifact/tech.tablesaw/tablesaw-jsplot -->
<dependency>
  <groupId>tech.tablesaw</groupId>
  <artifactId>tablesaw-jsplot</artifactId>
  <version>0.43.1</version>
</dependency>

时间序列图示例

java 复制代码

    Table bush = Table.read().csv("bush.csv");
    foxOnly = bush.where(bush.stringColumn("who").equalsIgnoreCase("fox"));
    Plot.show(
            TimeSeriesPlot.create("Fox approval ratings for George W. Bush", foxOnly,
                    "date", "approval")
    );

上面代码，首先加载数据，然后过滤数据。接着创建时间序列图，create()方法包括四个参数，分别为标题和数据，后面两个参数分别指定x轴和有轴数据列。当然我们也可以分为两步实现，首先创建图，然后调用 Plot.show()方法显示图形：

java 复制代码

    Figure foxPlot =
            TimeSeriesPlot.create("George W. Bush approval ratings", foxOnly,
                    "date", "approval");
    Plot.show(foxPlot);

散点图示例

数据说明

Month,Record,Robberies
1966-01,1,41
1966-02,2,39
1966-03,3,50
1966-04,4,40
1966-05,5,43
1966-06,6,38
1966-07,7,44
1966-08,8,35
1966-09,9,39
1966-10,10,35
1966-11,11,29
1966-12,12,49
1967-01,13,50

第一列是年月，第二列是月份序号，第三列是抢劫案发生次数。我们希望采用折线图方式展现数据。为了更好定义图形，我们通过Layout 和 ScatterTrace两个类实现：

java 复制代码

Table robberies = Table.read().csv("boston-robberies.csv");

Layout layout =
        Layout.builder("Boston Robberies by month: Jan 1966-Oct 1975",
                "year", "robberies").build();

ScatterTrace trace =
        ScatterTrace.builder(robberies.numberColumn("Record"),
                robberies.numberColumn("Robberies"))
                .mode(ScatterTrace.Mode.LINE)
                .marker(Marker.builder().color("#3D9970").build())
                .fill(ScatterTrace.Fill.TO_NEXT_Y)
                .build();

Plot.show(new Figure(layout, trace));

Layout 类的构建器模式来创建一个 Layout 实例。传递给构建器的参数 "Boston Robberies by month: Jan 1966-Oct 1975" 作为图形的标题，"year" 和 "robberies" 这两个参数指定布局中坐标轴等相关元素（比如横坐标可能对应 year，纵坐标对应 robberies），最后调用 build() 方法来生成实际的 Layout 对象，该对象会定义可视化图形整体的布局结构。

使用 ScatterTrace 类的构建器模式创建 ScatterTrace 对象（用于定义散点图相关的配置和数据绑定）。在构建器的参数中，通过 robberies.numberColumn("Record") 和 robberies.numberColumn("Robberies") 来指定散点图中数据对应的列（这里分别获取名为 "Record" 和 "Robberies" 两列的数据）。通过 .mode(ScatterTrace.Mode.LINE) 将散点图的展示模式设置为折线模式，意味着这些散点会用线段依次连接起来形成折线图。

.marker(Marker.builder().color("#3D9970").build()) 这部分用于设置散点（或者说折线图上数据点对应的标记）的样式，这里指定了颜色为 "#3D9970"，是通过先创建一个 Marker 构建器对象，设置颜色属性后再生成实际的 Marker 对象传递给 ScatterTrace 构建器。.fill(ScatterTrace.Fill.TO_NEXT_Y) 是在折线和下一个 Y 轴坐标范围之间进行填充操作），然后调用 build() 方法完成 ScatterTrace 对象的构建，这个对象包含了散点图（折线模式下）具体的数据和样式等配置信息。

k线图示例

每个时间点展示开盘价、最高和最低价、收盘价。

java 复制代码

Table priceTable = Table.read().csv("ohlcdata.csv");
Plot.show(OHLCPlot.create("Prices", priceTable, "date", "open", "high", "low", "close"));

总结

本文介绍tablsesaw数据可视化功能，包括引入依赖，几个常用图表示例。更多内容可参考官方示例。