إعداد بيئة عمل D3.js باستخدام HTML وJavaScript وNode.js

إعداد بيئة عمل D3.js باستخدام HTML وJavaScript وNode.js
إعداد بيئة عمل D3.js باستخدام HTML وJavaScript وNode.js
Gerald Girard
السبت، ٥ أكتوبر ٢٠٢٤ ٥:٣٥:٣٥ ص

الشروع في العمل مع D3.js: تحدي المبتدئين

قد يكون تعلم كيفية إعداد بيئة عمل D3.js أمرًا صعبًا، خاصة بالنسبة للأشخاص الذين ليسوا على دراية بتصور البيانات وJavaScript. يمكن أن يكون الإعداد الأولي في كثير من الأحيان عائقًا لأنه يتطلب ربط ملفات ومكتبات متعددة معًا. يتطلب مشروع D3.js الناجح تكوين ملفات بيانات HTML وJavaScript وJSON بشكل صحيح.

يصف هذا المنشور كيفية إعداد بيئة عمل D3.js. لقد قمت بالفعل بتنفيذ بعض الخطوات المبكرة، مثل ربط ملفات HTML وJavaScript وJSON الخاصة بي وتكوين خادم مباشر باستخدام Node.js. ومع ذلك، أواجه بعض المشكلات، خاصة عند تحميل D3.js.

بغرض الدراسة من دورة Fullstack D3 الخاصة بـ Amelia Wattenberger، اتبعت الطرق الموصى بها ولكني واجهت مشكلات في مسارات الملفات والتكامل المناسب لمكتبة D3. يتضمن الإعداد أيضًا تنفيذ المشروع على خادم مباشر، مما يزيد من تعقيد سير العمل.

في هذا المنشور، سأصف إعدادي الحالي والمشكلات التي واجهتها، على أمل الحصول على رؤى أو إجابات من مجتمع المطورين. بالإضافة إلى ذلك، سأصف رسائل المشكلة التي واجهتها على وجه التحديد وأقدم حلولاً لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها.

يأمر مثال للاستخدام
d3.json() تتيح لك وظيفة D3.js هذه تحميل ملفات JSON الخارجية بشكل غير متزامن. يقوم باسترداد البيانات وإرجاع الوعد، مما يجعله ضروريًا لتحميل البيانات الديناميكية في المرئيات.
console.table() يقوم أمر JavaScript هذا بتسجيل البيانات بنمط جدولي إلى وحدة التحكم، وهو أمر مفيد جدًا لفحص الكائنات أو المصفوفات وتصحيح أخطائها بطريقة واضحة.
express.static() يتم تقديم الملفات الثابتة (HTML، وJavaScript، وCSS) على خادم Node.js الذي تم تكوينه باستخدام إطار عمل Express. يعد هذا الأمر بالغ الأهمية لتمكين الخادم من توفير أصول الواجهة الأمامية.
app.listen() تستمع وظيفة Node.js هذه إلى الاتصالات الواردة على المنفذ المحدد وتبدأ تشغيل الخادم. من الضروري تمكين بيئة الخادم المباشر في التطوير المحلي.
path.join() يدمج العديد من مقاطع المسار في سلسلة مسار واحدة. في سياق Node.js، من المهم التأكد من أن مسارات الملفات متسقة عبر أنظمة التشغيل.
await يوقف تنفيذ وظيفة غير متزامنة مؤقتًا حتى يتم حل الوعد. يتم استخدام هذا جنبًا إلى جنب مع إجراءات تحميل بيانات D3.js لضمان جلب جميع البيانات بشكل صحيح قبل المتابعة.
try/catch يتم استخدام هذه الكتلة لمعالجة الأخطاء في البرامج غير المتزامنة. فهو يضمن اكتشاف أي أخطاء أثناء الحصول على البيانات (مثل الملفات المفقودة) ومعالجتها بشكل مناسب.
describe() تعد هذه الوظيفة جزءًا من Jest، وهو إطار عمل لاختبار JavaScript، ويتم استخدامها لتجميع اختبارات الوحدات ذات الصلة. فهو يوفر إطارًا لاختبار وظائف محددة، مثل تحميل البيانات.
jest.fn() هذه طريقة وهمية في Jest لاختبار معالجة الأخطاء. فهو يمكّن المطورين من تكرار الأخطاء أو الوظائف لضمان معالجتها بشكل صحيح في اختبارات الوحدة.

فهم إعداد بيئة D3.js وNode.js Live Server

يجمع المثال المعروض بين HTML وJavaScript وD3.js لتوفير بيئة بسيطة لتصور البيانات. بنية HTML أساسية، ولها هيكل واحد فقط شعبة مع معرف "المجمع" حيث سيتم حقن مخطط D3.js. يتضمن هذا الملف اتصالات ببرنامجين نصيين مهمين: مكتبة D3.js المحلية وملف Chart.js الملف الذي يحتوي على منطق إنتاج التصور. ال D3.js يتم تحميل المكتبة عبر عنصر البرنامج النصي، مما يسمح لكود JavaScript الموجود في ملف المخطط باستخدام أدوات التصور المتقدمة الخاصة بـ D3. يعد ربط الملفات الخارجية بشكل مناسب أمرًا بالغ الأهمية لضمان توفر جميع الموارد لإنشاء المخطط.

ملف جافا سكريبت Chart.js يوفر الكود الرئيسي لإنتاج المخطط الخطي مع الحزمة D3.js. ال دالة غير متزامنة drawLineChart() يسترد البيانات الخارجية من ملف JSON ويعرضها في الجهاز كجدول. ال غير متزامن/انتظار تضمن الطريقة جلب البيانات بشكل صحيح قبل بدء منطق التصور. في هذا السيناريو، الأسلوب D3.js d3.json() يتم استخدامه لتحميل ملف JSON بشكل غير متزامن، مما يضمن أن البرنامج ينتظر البيانات قبل المتابعة. تتجنب هذه الإستراتيجية الأخطاء التي قد تحدث إذا حاول البرنامج استخدام البيانات التي لم يتم تحميلها بعد.

يقوم البرنامج النصي بتحميل البيانات ويستخدم ملف console.table() طريقة إظهارها بشكل جدولي. تعتبر هذه الطريقة مفيدة للغاية أثناء التطوير لأنها تتيح التصحيح السريع والتحقق من بنية البيانات. بمجرد فحص البيانات، يمكن للمطورين البدء في إنشاء منطق المخطط الفعلي. على الرغم من أن منطق المخطط لم يتم تنفيذه بالكامل بعد، إلا أن إطار العمل يعمل كأساس متين لتطوير تصورات D3 أكثر تعقيدًا من خلال ضمان جمع البيانات وإتاحتها وفحصها.

تستخدم الواجهة الخلفية Node.js وExpress.js لخدمة ملفات HTML وJavaScript الثابتة من خلال خادم مباشر. الأمر صريحة () يسلم مجلد HTML والأصول ذات الصلة. يضمن إعداد خادم مباشر أن تنعكس أي تغييرات في التعليمات البرمجية بسرعة في المتصفح، مما يجعل عملية التطوير تتم بشكل أكثر سلاسة. يستفيد البرنامج النصي أيضًا المسار. الانضمام () لإنشاء مسارات تعمل عبر أنظمة تشغيل مختلفة، مما يجعل المشروع محمولاً وقابلاً للنشر في بيئات متنوعة. بشكل عام، تسمح هذه المنصة بالإنشاء السريع واختبار تصورات D3.js مع ضمان الإدارة الفعالة للبيانات والموارد أيضًا.

حل مشكلة تهيئة D3.js باستخدام إعداد HTML وJavaScript المناسب

يستخدم حل الواجهة الأمامية HTML وJavaScript وD3.js لتحسين بنية الارتباط.

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<title>My D3.js Visualization</title>
</head>
<body>
<div id="chart"></div>
<script src="https://d3js.org/d3.v6.min.js"></script>
<script src="chart.js"></script>
</body>
</html>

حل الخطأ "لم يتم تعريف D3" في JavaScript عن طريق ضمان الاستيراد المناسب

استخدم المزامنة/الانتظار ومعالجة الأخطاء في JavaScript لتحميل ملف JSON ديناميكيًا ومعالجة المشكلات بكفاءة.

async function drawLineChart() {
  try {
    // Access data
    const dataset = await d3.json('./my_weather_data.json');
    if (!dataset || dataset.length === 0) {
      throw new Error('Data not found or is empty');
    }
    console.table(dataset[0]);
    // Visualization logic goes here
  } catch (error) {
    console.error('Error loading data:', error);
  }
}
drawLineChart();

إعداد Node.js Live Server لتطوير الواجهة الأمامية بكفاءة

تكوين الواجهة الخلفية لإنشاء خادم مباشر باستخدام Node.js وExpress

const express = require('express');
const path = require('path');
const app = express();
const port = 3000;
// Serve static files
app.use(express.static(path.join(__dirname, 'daft')));
app.get('/', (req, res) => {
  res.sendFile(path.join(__dirname, 'daft', 'index.html'));
});
app.listen(port, () => {
  console.log(`Server running at http://localhost:${port}`);
});

اختبار كود الواجهة الأمامية باستخدام اختبارات الوحدة في JavaScript

اختبارات الوحدة للتحقق من صحة وظيفة JavaScript والتحقق من تحميل البيانات في إعدادات مختلفة.

describe('D3.js Chart Tests', () => {
  it('should load the JSON data correctly', async () => {
    const dataset = await d3.json('./my_weather_data.json');
    expect(dataset).toBeDefined();
    expect(dataset.length).toBeGreaterThan(0);
  });
  it('should throw an error when data is missing', async () => {
    const mockError = jest.fn();
    console.error = mockError;
    await drawLineChart();
    expect(mockError).toHaveBeenCalled();
  });
});

تحسين إعداد D3.js لتصور البيانات بشكل قوي

عند إنشاء بيئة عمل D3.js، أحد الاعتبارات المهمة هو تحسين كيفية تحميل البيانات ومعالجتها. بالإضافة إلى ربط ملفات JavaScript وHTML بشكل صحيح، يجب عليك التأكد من أن بياناتك نظيفة ومنظمة بشكل جيد. هيكل JSON يجب أن يكون الملف الذي تعمل معه متسقًا ويلتزم بتنسيق محدد. يضمن إجراء التحقق من صحة البيانات أثناء عملية تحميل البيانات قدرة D3.js على التعامل مع مجموعة البيانات بشكل صحيح عند إنشاء التمثيل المرئي.

تأكد من أن مرئيات D3.js الخاصة بك متوافقة مع جميع المتصفحات. قد تتعامل المتصفحات المختلفة مع JavaScript والعرض بشكل مختلف، مما يؤدي إلى اختلافات في الأداء. لتجنب ذلك، اختبر تصوراتك عبر متصفحات متعددة (مثل Chrome وFirefox وSafari). وهذا يضمن أن مخططات D3 الخاصة بك تعمل بشكل صحيح على جميع الأنظمة الأساسية وأن يتم تحديد أي مشكلات خاصة بالمتصفح في وقت مبكر من عملية التطوير. يمكن أن تساعدك عمليات Polyfills أو تغيير أساليب D3.js التي تستخدمها في معالجة مشكلات التوافق عبر المستعرضات.

عند العمل مع مجموعات بيانات هائلة، فإن تحسين الكفاءة لا يقل أهمية عن الإعداد الفني. قد يكون D3.js مثقلًا بالموارد، خاصة عند عرض بيانات معقدة. لتعزيز الأداء، فكر في اعتماد إستراتيجيات مثل تجميع البيانات والتحميل البطيء. بمجرد تحميل البيانات ذات الصلة عند الحاجة، يمكنك تحديد كمية البيانات التي يتم التعامل معها، مما يزيد من سرعة وسيولة تصوراتك. تضمن هذه التحسينات أن يظل تطبيقك مستجيبًا حتى أثناء التعامل مع كميات كبيرة من البيانات.

الأسئلة المتداولة حول إعداد D3.js وNode.js

  1. كيف أقوم بربط مكتبة D3.js بتنسيق HTML؟
  2. لربط مكتبة D3.js، استخدم ملف <script src="https://d3js.org/d3.v6.min.js"></script> الأمر داخل <head> أو <body> من ملف HTML الخاص بك.
  3. لماذا لا يتم تحميل ملف JSON الخاص بي في D3.js؟
  4. تأكد من صحة المسار إلى ملف JSON الخاص بك وأنه يتم تقديمه من خادم صالح باستخدام await d3.json(). إذا كنت تقوم بالجلب من نطاق مختلف، فقد تحتاج إلى تغيير سياسة CORS.
  5. ما هي الأسباب الشائعة للخطأ "لم يتم تعريف D3"؟
  6. تحدث هذه المشكلة عادةً عندما لا يتم ربط مكتبة D3.js بشكل صحيح أو عندما تكون هناك صعوبات نحوية في ملف <script> عنصر. تأكد من أن مسار الملف صحيح وأن المكتبة قابلة للوصول.
  7. كيف أقوم بإعداد خادم مباشر باستخدام Node.js؟
  8. قم بإعداد خادم مباشر باستخدام Express.js. يستخدم express.static() لخدمة ملفات HTML وJavaScript، و app.listen() للاستماع على منفذ معين.
  9. هل يمكنني اختبار تصورات D3.js في بيئات مختلفة؟
  10. نعم، من الضروري اختبار D3.js على متصفحات وأجهزة متعددة. استخدم تقنيات مثل BrowserStack لأتمتة الاختبارات عبر المتصفحات.

الأفكار النهائية:

قد يكون إعداد بيئة D3.js أمرًا شاقًا، ولكن باتباع الخطوات الصحيحة، يمكنك تجنب العديد من الأخطاء الشائعة. تحقق دائمًا جيدًا من مسارات ملفاتك للتأكد من أنك تقوم باستيراد المكتبات والبيانات الصحيحة.

بمجرد تكوين بيئتك بشكل صحيح، يوفر D3.js إمكانات قوية لتطوير تصورات البيانات الديناميكية والمقنعة. من خلال الممارسة والاهتمام الدقيق بالتفاصيل، ستتغلب على تحديات الإعداد الأولية وتغوص في الإمكانيات الهائلة التي توفرها D3.

الموارد والمراجع لإعداد D3.js
  1. توفر دورة Fullstack D3 الخاصة بـ Amelia Wattenberger دليلاً شاملاً لإعداد واستخدام D3.js لتصورات البيانات. يمكنك الوصول إلى الدورة على Fullstack D3 بواسطة أميليا واتنبيرجر .
  2. توفر وثائق D3.js الرسمية رؤى تفصيلية حول كيفية استيراد مكتبة D3 واستخدامها. اكتشفه في D3.js الوثائق الرسمية .
  3. تساعد وثائق Node.js الرسمية في فهم كيفية إعداد خادم مباشر والتعامل مع الخدمات الخلفية. تعلم المزيد في وثائق Node.js .
  4. لتصحيح أخطاء كود JavaScript واختباره في Visual Studio Code، راجع وثائق VS Code الرسمية على وثائق رمز VS .