D3.js实战：创建交互式数据过滤器和排序器

# 1. D3.js简介与基础知识

## 1.1 什么是D3.js

D3.js是一个用于操作文档的JavaScript库。它结合了强大的可视化组件以及现有的 web 技术，提供了一种灵活而富有表现力的方式来将数据可视化。D3.js依赖于标准的 web 技术，如 SVG、HTML 和 CSS。它的目标是通过简单而直观的方式，让用户处理复杂的数据，从而创建动态、交互式可视化效果。

## 1.2 D3.js的核心概念与特点

D3.js的核心概念包括数据驱动文档（Data-Driven Documents）、选择集（Selections）、数据绑定（Data Binding）、过渡（Transitions）与动画效果、比例尺（Scales）、布局（Layouts）等。这些特点赋予了D3.js强大的数据可视化能力，使其在创建交互式可视化效果时非常灵活。

## 1.3 D3.js的数据绑定与可视化原理

D3.js通过数据绑定实现了数据与可视化元素之间的动态关联。它将数据集合与文档元素进行绑定，随后基于数据的更新状态，对文档进行进一步的创建、更新和销毁。D3.js基于DOM操作和数据驱动的方法，通过选择集和数据绑定来实现可视化的动态更新，从而实现了交互式数据可视化的原理。

# 2. 准备工作和环境搭建

在本章中，我们将介绍如何进行准备工作和环境搭建，包括安装D3.js并建立项目结构、启动本地服务器和调试工具，以及导入示例数据集和初步分析。让我们一步步来完成这些准备工作，为后续的实战内容做好准备。

### 2.1 安装D3.js并建立项目结构

首先，我们需要安装D3.js库，并建立项目的文件结构。D3.js可以通过 npm 或直接引入CDN 进行安装，这里我们选择通过 npm 进行安装：

npm install d3

安装完成后，我们可以创建项目文件夹，并在项目文件夹内建立基本的文件结构，例如：

project/
│
├── index.html
├── css/
│   ├── style.css
├── js/
    ├── main.js

### 2.2 启动本地服务器和调试工具

为了方便开发和调试，我们可以通过安装简单的本地服务器工具来快速启动一个本地服务器，并使用调试工具来辅助我们进行代码调试。以下是使用 Python 自带的 http.server 模块启动本地服务器的方法：

python -m http.server

同时，我们也可以使用浏览器自带的开发者工具来进行代码的调试和错误排查。

### 2.3 导入示例数据集和初步分析

在这一步，我们需要准备一份示例的数据集，并对数据进行初步的分析，以确保数据的格式和内容符合我们的可视化需求。我们可以在项目中创建一个 data 文件夹，并在其中存放我们的示例数据集。同时，我们也可以使用常用的数据处理工具（如 Excel、Python Pandas 等）来对数据进行初步的探索和分析。

通过这些准备工作，我们可以确保项目的基本结构完整并且能够满足后续的开发需求。在接下来的章节中，我们将开始使用D3.js创建基础交互式数据可视化，并逐步完善我们的项目。

# 3. 创建基础交互式数据可视化

在本章中，我们将介绍如何使用D3.js来创建基础交互式数据可视化。我们将学习如何绘制基本图表，添加交互式事件与效果，以及设计数据过滤器与排序器的交互控件。

### 3.1 使用D3.js绘制基本图表

首先，让我们使用D3.js来绘制基本的图表。我们可以使用D3.js的选择集和比例尺来创建简单的柱状图、折线图或饼图。以下是一个简单的示例代码，演示如何使用D3.js创建一个柱状图：

// 创建数据集
var dataset = [30, 40, 50, 60, 70];

// 选择SVG画布
var svg = d3.select("body")
            .append("svg")
            .attr("width", 400)
            .attr("height", 200);

// 绘制柱状图
svg.selectAll("rect")
   .data(dataset)
   .enter()
   .append("rect")
   .attr("x", function(d, i) {
       return i * 70;
   })
   .attr("y", function(d) {
       return 200 - d;
   })
   .attr("width", 65)
   .attr("height", function(d) {
       return d;
   })
   .attr("fill", "steelblue");

### 3.2 添加交互式事件与效果

要使图表具有交互式特性，我们可以为图表元素添加事件监听器，并在用户交互时改变图表的状态。例如，我们可以添加鼠标悬停效果、点击事件或拖拽功能。以下是一个简单的示例代码，演示如何添加鼠标悬停效果：

// 添加鼠标悬停效果
svg.selectAll("rect")
   .on("mouseover", function(d) {
       d3.select(this)
         .attr("fill", "orange");
   })
   .on("mouseout", function(