發(fā)布時(shí)間：2020-09-19 22:59

　　 隨著現(xiàn)代社會(huì)中信息技術(shù)的高速發(fā)展,數(shù)據(jù)可視化已成為數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域非常重要的技術(shù)之一。各種類型的圖表是數(shù)據(jù)可視化的重要工具,由多種圖表組成的大屏能夠幫助人們非常直觀簡(jiǎn)潔地分析數(shù)據(jù)。本文中所指的大屏,就是一種數(shù)據(jù)可視化的綜合手段,即把不同類型的數(shù)據(jù)通過(guò)多樣、適當(dāng)?shù)膱D表整合到一起,形成一個(gè)完整的數(shù)據(jù)可視化界面,該界面往往被投放在各種分辨率和各種尺寸的屏幕載體上。為了生成上述的大屏頁(yè)面,用戶目前有兩類數(shù)據(jù)可視化工具可以選擇使用,一類是面向軟件技術(shù)人員的編程框架,其主要為開(kāi)發(fā)者提供專業(yè)編程接口來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化;二是面向普通用戶的數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)。但在大數(shù)據(jù)環(huán)境下,普通用戶存在面向大屏進(jìn)行圖表展示的需求,所以對(duì)數(shù)據(jù)可視化工具提出了更高的要求,例如較高的性能、學(xué)習(xí)成本要低、操作要更簡(jiǎn)便等需求。針對(duì)上述問(wèn)題,本文通過(guò)對(duì)相關(guān)可視化技術(shù)和可視化系統(tǒng)現(xiàn)狀的詳細(xì)研究,基于Web設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一款面向大屏的圖表展示系統(tǒng),以便眾多普通用戶可以使用該系統(tǒng)輕松地去創(chuàng)建數(shù)據(jù)可視化大屏,方便簡(jiǎn)單地完成數(shù)據(jù)分析工作。本文研究?jī)?nèi)容及工作主要包含以下四部分:(1)基于Vue.js與Node.js設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種能生成多種類型圖表并最終面向大屏的通用性圖表展示系統(tǒng)。該系統(tǒng)操作友好且功能全面,具備大屏動(dòng)態(tài)配置、數(shù)據(jù)源對(duì)接、大屏管理、用戶管理等功能。(2)基于ECharts可視化框架設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一種大屏動(dòng)態(tài)配置功能,該功能主要包括完善的圖表渲染、友好的拖拽布局交互效果和畫布的實(shí)時(shí)更新。(3)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)多種數(shù)據(jù)源對(duì)接方式,主要分為數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)接、前端輸入靜態(tài)JSON數(shù)據(jù)對(duì)接、Mock數(shù)據(jù)對(duì)接和上傳本地CSV文件四種方式。(4)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一種大屏頁(yè)面快速渲染與發(fā)布機(jī)制,并通過(guò)性能測(cè)試驗(yàn)證了該機(jī)制提高了用戶所發(fā)布的大屏在瀏覽器端的加載速度。本文基于Web實(shí)現(xiàn)的面向大屏的圖表展示系統(tǒng),支持多種用戶角色使用,并具有方便的用戶管理功能。本系統(tǒng)采用前后端分離的架構(gòu),整體架構(gòu)符合組件化和模塊化的設(shè)計(jì)原則。此外,為了解決在大數(shù)據(jù)量和大量圖表情況下的數(shù)據(jù)可視化大屏在瀏覽器端渲染緩慢的問(wèn)題,本系統(tǒng)從架構(gòu)層面提供了一套大屏頁(yè)面快速渲染與發(fā)布機(jī)制。該機(jī)制主要內(nèi)容分為兩個(gè)方面,一是針對(duì)數(shù)據(jù)大屏的特點(diǎn)定制一套可擴(kuò)展的基于JSON Schema大屏頁(yè)面描述文檔,二是提供一種大屏頁(yè)面后端渲染引擎,在Node.js運(yùn)行環(huán)境將大屏中的圖表以SVG模式進(jìn)行后端渲染,并生成含有大屏頁(yè)面結(jié)果的HTML文檔,將大屏頁(yè)面以URL的形式進(jìn)行發(fā)布。最后,本文系統(tǒng)通過(guò)了一系列的功能測(cè)試、單元測(cè)試和性能測(cè)試的驗(yàn)證,符合系統(tǒng)的功能性需求和非功能性需求,具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP393.09;TP311.13
【部分圖文】：

根據(jù)上文做出的分析，首先對(duì)系統(tǒng)的總體功能性需求進(jìn)行分析和總結(jié)。此處畫出了面向大屏的圖表展示系統(tǒng)的整體用例圖，如圖 3.1 所示。圖3.1 系統(tǒng)總體用例圖本系統(tǒng)主要的功能需求包括：（1）大屏動(dòng)態(tài)配置。此項(xiàng)功能屬于普通用戶和管理員的專屬功能，普通用戶和管理員登陸成功可以使用。本文系統(tǒng)需要提供簡(jiǎn)便的可視化操作，面向非編程用戶提供可視化的配置操作流程。本系統(tǒng)為用戶提供數(shù)據(jù)可視化大屏的全流程配置功能，包括大屏背景、分辨率和各個(gè)數(shù)據(jù)圖表的配置功能。用戶需要系統(tǒng)提供友好的交互操作和簡(jiǎn)潔的系統(tǒng)界面。（2）數(shù)據(jù)源配置。此項(xiàng)功能屬于普通用戶和管理員的專屬功能，普通用戶和管理員登陸成功可以使用。數(shù)據(jù)源是指大屏中每個(gè)圖表的數(shù)據(jù)來(lái)源，數(shù)據(jù)來(lái)源應(yīng)包括：前端手動(dòng)輸入、數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)、Mock 數(shù)據(jù)和本地上傳文件。（3）大屏管理。該功能屬于公共功能，其中訪客用戶只有查看大屏這個(gè)子功能的使用權(quán)限。登錄成功的用戶可以使用。主要功能是對(duì)大屏進(jìn)行管理并進(jìn)行發(fā)布，該功能令多個(gè)用戶通過(guò)系統(tǒng)可以并行地同時(shí)配置多個(gè)大屏

3.1.3 大屏動(dòng)態(tài)配置功能需求大屏動(dòng)態(tài)配置是系統(tǒng)功能模塊中的核心功能，它的用例圖如圖 3.2 所示。圖3.2 大屏動(dòng)態(tài)配置用例圖大屏動(dòng)態(tài)配置功能主要包括：（1）新增圖表本文系統(tǒng)提供多種類型的圖表。用戶可以在配置大屏的過(guò)程中，往大屏中添加新

組件占用時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)給出相應(yīng)的提示，引導(dǎo)用戶刪除所有占用該數(shù)據(jù)源的圖表后，該條數(shù)據(jù)源信息才可以完全被清除。圖3.3 數(shù)據(jù)源配置功能用例圖數(shù)據(jù)源配置功能的需求列表如表 3.2 所示。表3.2 數(shù)據(jù)源配置功能需求列表需求編號(hào) 需求內(nèi)容 優(yōu)先級(jí)R5 系統(tǒng)支持新增、編輯數(shù)據(jù)源 高R6 系統(tǒng)支持對(duì)接數(shù)據(jù)庫(kù)、前端手動(dòng)輸入、Mock 數(shù)據(jù)和本地上傳文件多種數(shù)據(jù)源對(duì)接方式高R7 系統(tǒng)支持查看、刪除用戶創(chuàng)建的數(shù)據(jù)源 高R8 系統(tǒng)支持查看數(shù)據(jù)源時(shí)，提供數(shù)據(jù)源內(nèi)容的預(yù)覽功能 低

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