Chart.js 折线图

作者likuolei

在 React 项目中使用 Chart.js 创建折线图（Line Chart）是一种常见的数据可视化方式，适合展示数据随时间或其他连续变量的变化趋势，如销售额、温度变化等。结合 react-chartjs-2 库，折线图可以通过 React 组件化方式快速实现。本文以中文讲解 Chart.js 折线图的创建过程，涵盖基本用法、动态数据、样式定制、与 React Router 和 Tailwind CSS 的结合，以及注意事项，力求简洁清晰，避免重复之前的内容，并提供实用示例。

1. 折线图概述

折线图（Line Chart）通过连接数据点的线条展示数据的变化趋势，适合连续数据的可视化。Chart.js 的折线图支持：

  • 多数据集：展示多条折线，比较不同组数据。
  • 平滑曲线：通过 tension 属性控制曲线平滑度。
  • 交互效果：支持悬停提示、点击事件。
  • 响应式：自动适配容器大小。
  • 高度可定制：调整颜色、点样式、网格等。

在 React 中，使用 react-chartjs-2 的 <Line /> 组件渲染折线图。

2. 基本折线图实现

以下是在 React 中使用 Chart.js 创建一个简单折线图的示例，展示月度数据的趋势。

示例代码

import { Line } from 'react-chartjs-2';
import { Chart as ChartJS, CategoryScale, LinearScale, LineElement, PointElement, Title, Tooltip, Legend } from 'chart.js';

// 注册必要模块
ChartJS.register(CategoryScale, LinearScale, LineElement, PointElement, Title, Tooltip, Legend);

function LineChart() {
  // 数据配置
  const data = {
    labels: ['一月', '二月', '三月', '四月', '五月', '六月'],
    datasets: [
      {
        label: '2025 年销量',
        data: [65, 59, 80, 81, 56, 70],
        borderColor: 'rgba(59, 130, 246, 1)', // 线条颜色
        backgroundColor: 'rgba(59, 130, 246, 0.2)', // 填充颜色
        fill: true, // 填充区域
        tension: 0.4, // 曲线平滑度
        pointRadius: 4, // 数据点半径
      },
    ],
  };

  // 选项配置
  const options = {
    responsive: true,
    plugins: {
      legend: {
        position: 'top', // 图例位置
      },
      tooltip: {
        backgroundColor: '#1f2937', // 提示框背景
        callbacks: {
          label: (context) => `${context.dataset.label}: ${context.raw} 单位`,
        },
      },
      title: {
        display: true,
        text: '2025 年月度销量趋势',
        font: { size: 16 },
      },
    },
    scales: {
      x: {
        title: { display: true, text: '月份' },
        grid: { display: false }, // 隐藏 X 轴网格
      },
      y: {
        title: { display: true, text: '销量 (单位)' },
        beginAtZero: true,
        grid: { color: '#e5e7eb' }, // 浅灰色网格
      },
    },
  };

  return (
    <div className="w-full max-w-3xl mx-auto p-6 bg-white rounded-lg shadow-md">
      <Line data={data} options={options} />
    </div>
  );
}

export default LineChart;

说明

  • 注册模块：
  • LineElement：折线图的核心元素。
  • PointElement：数据点元素。
  • CategoryScale、LinearScale：X/Y 轴刻度。
  • Tooltip、Legend：交互和图例支持。
  • 数据（data）：
  • labels：X 轴标签（如月份）。
  • datasets：包含数据、线条颜色、填充等。
  • fill: true：填充折线下方区域。
  • tension：控制折线平滑度（0 为直线，0.4 为平滑曲线）。
  • 选项（options）：
  • responsive: true：适配容器大小。
  • tooltip.callbacks.label：自定义提示框内容。
  • scales：设置 X/Y 轴标题和网格样式。
  • 容器：使用 Tailwind CSS 类（如 bg-white、rounded-lg）美化容器。

3. 多数据集折线图

折线图支持多个数据集，展示多条折线以比较不同组数据。

示例：多数据集折线图

function MultiLineChart() {
  const data = {
    labels: ['一月', '二月', '三月', '四月'],
    datasets: [
      {
        label: '2024 年销量',
        data: [50, 45, 60, 55],
        borderColor: '#ff6384',
        backgroundColor: 'rgba(255, 99, 132, 0.2)',
        fill: true,
        tension: 0.4,
      },
      {
        label: '2025 年销量',
        data: [65, 59, 80, 81],
        borderColor: '#36a2eb',
        backgroundColor: 'rgba(54, 162, 235, 0.2)',
        fill: true,
        tension: 0.4,
      },
    ],
  };

  const options = {
    responsive: true,
    plugins: {
      legend: { position: 'top' },
      title: { display: true, text: '2024 vs 2025 年销量对比' },
    },
    scales: {
      y: { beginAtZero: true, title: { display: true, text: '销量 (单位)' } },
      x: { title: { display: true, text: '月份' } },
    },
  };

  return (
    <div className="w-full max-w-3xl mx-auto p-6 bg-white rounded-lg shadow-md">
      <Line data={data} options={options} />
    </div>
  );
}

说明

  • 多数据集：每条折线对应一个 dataset，用不同颜色区分。
  • 视觉效果：通过 borderColor 和 backgroundColor 区分多条折线。

4. 动态数据更新

结合 React 的 useState 和 useEffect Hooks，实现折线图的动态更新，适合实时数据展示。

示例：动态折线图

import { useState, useEffect } from 'react';
import { Line } from 'react-chartjs-2';
import { Chart as ChartJS, CategoryScale, LinearScale, LineElement, PointElement, Tooltip } from 'chart.js';

ChartJS.register(CategoryScale, LinearScale, LineElement, PointElement, Tooltip);

function DynamicLineChart() {
  const [data, setData] = useState({
    labels: ['10:00', '10:01', '10:02', '10:03'],
    datasets: [
      {
        label: '实时流量',
        data: [30, 40, 35, 50],
        borderColor: '#10b981',
        backgroundColor: 'rgba(16, 185, 129, 0.2)',
        fill: true,
        tension: 0.4,
      },
    ],
  });

  useEffect(() => {
    const interval = setInterval(() => {
      setData(prev => {
        const newLabel = new Date().toLocaleTimeString();
        const newData = [...prev.datasets[0].data, Math.random() * 100].slice(-10); // 保留最后 10 个数据点
        return {
          ...prev,
          labels: [...prev.labels, newLabel].slice(-10),
          datasets: [{ ...prev.datasets[0], data: newData }],
        };
      });
    }, 3000); // 每 3 秒更新
    return () => clearInterval(interval);
  }, []);

  const options = {
    responsive: true,
    plugins: { title: { display: true, text: '实时流量趋势' } },
    scales: {
      y: { min: 0, max: 100 },
    },
  };

  return (
    <div className="w-full max-w-3xl mx-auto p-6 bg-white rounded-lg shadow-md">
      <Line data={data} options={options} />
    </div>
  );
}

说明

  • 动态更新：useEffect 每 3 秒添加新数据点，保留最近 10 个点。
  • 性能优化：使用 useMemo 缓存 data：
  const memoizedData = useMemo(() => data, [data]);
  • 范围限制：通过 scales.y.min/max 设置 Y 轴范围。

5. 与 React Router 结合

将折线图嵌入 React Router 页面，适合数据分析仪表盘。

示例

import { Routes, Route, NavLink } from 'react-router-dom';
import LineChart from './LineChart';
import MultiLineChart from './MultiLineChart';

function App() {
  return (
    <div className="p-6">
      <nav className="mb-6 space-x-4">
        <NavLink
          to="/line"
          className={({ isActive }) =>
            isActive ? 'text-blue-500 font-bold' : 'text-gray-500'
          }
        >
          标准折线图
        </NavLink>
        <NavLink
          to="/multi-line"
          className={({ isActive }) =>
            isActive ? 'text-blue-500 font-bold' : 'text-gray-500'
          }
        >
          多折线图
        </NavLink>
      </nav>
      <Routes>
        <Route path="/line" element={<LineChart />} />
        <Route path="/multi-line" element={<MultiLineChart />} />
      </Routes>
    </div>
  );
}

说明

  • NavLink：切换不同折线图页面，动态添加激活样式。
  • Routes：映射折线图组件到路由路径。

6. 与 Tailwind CSS 结合

折线图渲染在 Canvas 上，外部容器可用 Tailwind CSS 美化。

示例

function LineChart() {
  const data = { /* 同上 */ };
  const options = { /* 同上 */ };

  return (
    <div className="bg-white p-6 rounded-lg shadow-md max-w-3xl mx-auto">
      <h2 className="text-xl font-semibold mb-4 text-center">月度销量趋势</h2>
      <Line data={data} options={options} />
    </div>
  );
}

说明

  • 容器样式：Tailwind 类（如 bg-white、rounded-lg）美化容器。
  • Canvas 样式：折线图内部样式由 data 和 options 控制。

7. 自定义折线图样式

通过 options 和 data 自定义折线图的外观。

示例：自定义样式

const options = {
  responsive: true,
  plugins: {
    legend: { position: 'bottom', labels: { font: { size: 12 } } },
    tooltip: {
      backgroundColor: '#111827',
      callbacks: {
        label: (context) => `${context.dataset.label}: ${context.raw} 单位`,
      },
    },
    title: { display: true, text: '自定义折线图', font: { size: 16 } },
  },
  scales: {
    x: { grid: { display: false }, title: { display: true, text: '时间' } },
    y: {
      grid: { color: '#e5e7eb' },
      beginAtZero: true,
      ticks: { stepSize: 20 }, // Y 轴刻度间隔
    },
  },
  elements: {
    line: { tension: 0.3, borderWidth: 2 }, // 线条平滑度和粗细
    point: {
      radius: 5, // 数据点半径
      hoverRadius: 8, // 悬停时放大
      backgroundColor: '#fff', // 数据点填充
    },
  },
};

说明

  • 折线样式：elements.line 控制线条平滑度（tension）和粗细（borderWidth）。
  • 数据点：elements.point 设置点的大小和悬停效果。
  • Tooltip：自定义提示框内容和样式。
  • 网格：隐藏 X 轴网格，调整 Y 轴网格颜色。

8. 注意事项

  1. 模块注册：
  • 确保注册 LineElement、PointElement、CategoryScale、LinearScale，否则报错（如“Category is not a registered scale”）。
  1. 数据格式：
  • labels 和 datasets.data 长度必须一致。
  • 数据值应为有效数字，避免 null 或空数组。
  1. 性能优化：
  • 使用 useMemo 缓存 data 和 options：
    jsx const memoizedData = useMemo(() => data, [data]);
  • 动态更新时限制数据点数量（如 slice(-10) 保留最近 10 个点）。
  1. 容器尺寸：
  • 确保容器有足够宽高，可通过 CSS 或 options 设置：
    jsx options: { maintainAspectRatio: false, height: 400 }
  1. 调试：
  • 检查浏览器开发者工具，确保 Canvas 渲染正常。
  • 验证 data 和 options 格式，排除配置错误。

9. 资源

  • Chart.js 折线图文档：https://www.chartjs.org/docs/latest/charts/line.html
  • react-chartjs-2 示例：https://react-chartjs-2.js.org/examples/line-chart
  • 中文社区：搜索“Chart.js 折线图 中文教程”或参考掘金、知乎。

如果需要更详细的讲解（如多折线图配置、动画效果、交互优化或与 Sass 集成），请告诉我！

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