# 数据可视化技术

**Repository Path**: yan_jidao/data-visualization-technology

## Basic Information

- **Project Name**: 数据可视化技术
- **Description**: No description available
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-04-08
- **Last Updated**: 2026-05-15

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# 数据可视化技术项目

一个完整的 **Python 数据可视化技术教学项目**，涵盖从基础语法到高级图表绘制的全面内容，包含 90+ 个代码示例文件，适合作为学习参考和项目实践。

## 项目结构

```
数据可视化技术/
├── 0_代码示例/              # 核心综合示例
├── 1-第一个 Python 程序/     # Python 入门程序
├── 2-数据读写/              # 多格式数据读写操作
│   ├── 1-txt/              # 文本文件操作
│   ├── 2-csv/              # CSV 文件处理
│   ├── 3-json/             # JSON 数据操作
│   ├── 4-xlsx/             # Excel 文件操作
│   ├── 5-xml/              # XML 文件操作
│   ├── 6-api/              # API 数据获取
│   ├── 7-sql/              # 数据库操作
│   └── 8-服务器/            # Flask 数据读写展示服务
├── 3_基本图形的绘制/        # Matplotlib 基础图表
│   ├── 1_柱状图/
│   ├── 2_散点图/
│   └── 3_饼图/
├── 4_子图绘制/              # 高级子图布局
├── 5_动态图表/              # 动画图表
├── 6_3D图表/               # 三维可视化
├── 7_词云图/               # 词云可视化
├── 8_实训代码/              # 综合实训项目
├── 9_练习代码/              # 练习作品
├── 10-服务器/               # Flask Web 数据展示服务
├── 11-数据大屏/             # 数据大屏项目
└── 12-期中考试/             # 期中考试试题
```

## 核心功能

### 1. 基础图表绘制
- **柱状图/条形图**：垂直柱状图、水平条形图、直方图
- **散点图/气泡图**：单变量散点图、多变量气泡图、鸢尾花数据集可视化
- **饼图**：基础饼图、环形饼图、多重嵌套饼图
- **折线图**：基础折线图、函数曲线

### 2. 高级图表
- **子图布局**：`plt.subplots()`、`GridSpec` 网格布局、嵌入式子图、自定义子图
- **3D 图表**：3D 表面图、3D 散点图、3D 线框图、3D 螺旋线、3D 柱状图
- **词云图**：基础词云、jieba 分词版词云、蒙版词云（自定义形状）
- **动态图表**：`FuncAnimation` 动态更新、`ArtistAnimation` 预生成帧、音频同步动态图

### 3. 文件操作与数据处理
- **文本文件**：TXT 文件读取、文本提取与高亮显示
- **CSV 文件**：数据统计、排序、合并、筛选
- **JSON 数据**：创建、保存、读取 JSON 格式数据
- **Excel 文件**：多工作表读取、数据统计、表合并（pandas）
- **XML 文件**：XML 解析、节点提取、节点添加与保存
- **数据库**：MySQL 连接查询、SQLite 数据库操作
- **API 接口**：分页请求、进度条显示、数据本地保存

### 4. Web 数据展示服务
- **Flask 应用**：提供 7 个数据页面 + 7 个 API 接口
- **Docker 部署**：完整的 Dockerfile 和 docker-compose.yml
- **数据源支持**：CSV、Excel、SQLite 多数据源
- **分页查询**：支持大数据集的分页展示

## 技术栈

| 类别 | 使用的库/工具 |
|------|--------------|
| **核心可视化** | matplotlib (plt, animation, mplot3d, gridspec) |
| **数值计算** | numpy |
| **数据处理** | pandas |
| **词云生成** | wordcloud, jieba, PIL (Pillow) |
| **图表库** | pyecharts (ECharts Python 封装) |
| **Web 框架** | Flask |
| **数据库** | pymysql, sqlite3 |
| **网络请求** | requests |
| **音频处理** | librosa, pygame |
| **进度条** | tqdm |
| **部署工具** | Docker, Docker Compose |

## 安装依赖

### 基础依赖
```bash
pip install matplotlib numpy pandas
```

### 完整依赖
```bash
pip install matplotlib numpy pandas wordcloud jieba Pillow requests tqdm
```

### 数据大屏依赖
```bash
pip install flask pyecharts
```

### 音频动态图依赖（可选）
```bash
pip install librosa pygame
```

### Web 服务依赖
```bash
cd 10-服务器
pip install flask pandas openpyxl
```

## 快速开始

### 绘制基础图表
```bash
cd 3_基本图形的绘制/1_柱状图
python 1-柱形图.py
```

### 生成词云图
```bash
cd 7_词云图
python 基础词云图.py
```

### 运行动态图表
```bash
cd 5_动态图表
python 动态图示例.py
```

### 启动 Web 服务
```bash
cd 10-服务器
python app.py
# 访问 http://localhost:5001
```

### 启动数据大屏
```bash
cd 11-数据大屏
python app.py
# 访问 http://localhost:5001
```

### Docker 部署 Web 服务
```bash
cd 10-服务器
./deploy.sh
# 或使用 docker-compose
docker-compose up -d
```

## 代码示例详解

### 0_代码示例
综合性的核心示例代码，快速了解项目能力：
- `基本图表的绘制.py`：2x2 子图布局（散点图、柱状图、折线图、饼图）
- `3D图示例.py`：3D 表面图绘制 sin(x)*cos(y) 二元函数
- `词云图.py`：读取本地文本，jieba 分词后生成词云
- `动态图表示例.py`：使用 FuncAnimation 创建动态柱状图

### 1-第一个 Python 程序
Python 入门级示例，展示基础的 Matplotlib 图表绘制：
- `demo.py`：2x2 子图布局综合示例（散点图、柱状图、折线图、饼图）

### 2-数据读写
涵盖 8 种数据格式的操作示例，每个子目录按任务编号组织：
- **1-txt/**：文本读取、提取、高亮显示（任务 1-3）
- **2-csv/**：食堂消费统计、排序与筛选（任务 4-6）
- **3-json/**：学生数据字典保存与读取（任务 7-9）
- **4-xlsx/**：销售数据、员工信息多表操作（任务 10-12）
- **5-xml/**：图书信息 XML 解析与修改（任务 15-17）
- **6-api/**：电影、招聘、电子产品 API 数据获取（任务 18-20）
- **7-sql/**：MySQL/SQLite 数据库查询（游戏、小红书、天猫等，任务 21-25）
- **8-服务器/**：Flask 数据读写展示服务

### 3_基本图形的绘制
Matplotlib 基础图表教学代码：
- **柱状图**：垂直/水平条形图、直方图（正态分布）
- **散点图**：天气温度对比、气泡图、鸢尾花数据集
- **饼图**：销售占比、环形饼图、多重饼图

### 4_子图绘制
高级子图布局技术：
- `plt.subplots()` 标准网格布局
- `GridSpec` 跨区域复杂布局
- `add_axes()` 嵌入式子图
- `add_subplot()` 自定义合并布局

### 5_动态图表
动画图表实现：
- `FuncAnimation`：实时更新数据动画
- `ArtistAnimation`：预生成帧动画
- 音频同步动态图：librosa 提取音高特征 + pygame 播放

### 6_3D图表
三维可视化技术：
- 3D 表面图（带等高线投影）
- 3D 散点图（随机颜色与大小）
- 3D 线框图
- 3D 螺旋线（参数方程）
- 3D 柱状图（双正态分布）

### 7_词云图
词云可视化方法：
- 基础词云（直接生成）
- 分词版词云（jieba 分词 + 词频统计）
- 蒙版词云（自定义形状，如心形轮廓）

### 8_实训代码
综合实训项目：
- 基础图表绘制（折线图、柱状图、散点图）
- 动态分组柱状图（多班级成绩展示）
- 3D 散点图
- 词云图（校歌歌词）

### 9_练习代码
学习者练习作品：
- 环形饼图（销售占比）
- 2x2 子图组合
- 基础词云图
- add_subplot 布局练习

### 10-服务器
Flask Web 数据展示服务：
- **7 个数据页面**：电子产品、电影、招聘、游戏、小红书、天猫、用户行为
- **7 个 API 接口**：支持分页查询
- **Docker 部署**：完整的容器化部署方案
- **数据迁移**：MySQL 到 SQLite 迁移脚本

### 11-数据大屏
Flask + Pyecharts 数据大屏，LPL 比赛数据可视化：
- **mock_data.py**：生成 LPL 2020 夏季赛模拟数据（12支战队、60名选手、132场比赛）
- **analysis.py**：数据聚合分析，产出战队排行、选手KDA、英雄胜率等图表数据
- **app.py**：Flask 服务，5 个 Pyecharts 图表 + 3 个数据表格 + 6 个 KPI 指标卡
- **templates/dashboard.html**：暗色主题数据大屏页面，三栏响应式布局

### 12-期中考试
期中考试试题：
- 案例分析题（含编程实现）
- 编程题

## 数据来源

1. **API 接口**：`https://pugfyuxkcuzf.sealoshzh.site/` 下的 movies/、electronics/、jobs/ 端点
2. **本地文件**：CSV、Excel、JSON、XML、TXT 等多种格式文件
3. **MySQL 远程数据库**：dbconn.sealoshzh.site:48994
4. **SQLite 本地数据库**：datashow.db（包含 games、red_book、tmall、user_behavior 四张表）
5. **内置/随机生成数据**：numpy 生成的正态分布、sin/cos 函数值等

## 适用场景

- **数据可视化学习**：从基础到高级图表的系统学习
- **教学参考**：适合作为 Python 数据可视化课程的教学材料
- **项目实践**：真实数据源的处理与可视化
- **Web 开发**：Flask + Docker 数据展示服务部署
- **数据分析**：多数据源的数据提取与分析

## 注意事项

1. **中文字体**：部分词云图代码使用 `simhei.ttf` 字体，请确保系统已安装该字体
2. **数据库连接**：SQL 相关示例需要修改数据库连接信息（主机、端口、用户名、密码）
3. **API 接口**：API 数据获取代码依赖于指定的 API 服务是否可用
4. **音频动态图**：需要准备本地音乐文件才能运行音乐动态图示例
5. **Docker 部署**：`10-服务器` 目录的 Docker 部署使用了阿里云和清华镜像源，加速下载
6. **端口变更**：10-服务器 使用端口 5001（非 5000）

## Web 服务部署

详细部署文档请查看：[10-服务器/DEPLOY.md](10-服务器/DEPLOY.md)

### 快速部署
```bash
cd 10-服务器

# 方式一：使用部署脚本
./deploy.sh

# 方式二：使用 docker-compose
docker-compose up -d

# 访问服务
# http://localhost:5001
```

### API 接口列表

| 端点 | 数据源 | 说明 |
|------|--------|------|
| `/api/electronics` | CSV | 电子产品销售数据，分页 |
| `/api/movies` | Excel | 豆瓣电影数据，分页 |
| `/api/jobs` | Excel | 2024 招聘信息，分页 |
| `/api/games` | SQLite | 游戏销售数据，分页 |
| `/api/red_book` | SQLite | 小红书用户数据，分页 |
| `/api/tmall` | SQLite | 天猫订单数据，分页 |
| `/api/user_behavior` | SQLite | 用户行为数据，分页 |

## 许可证

本项目仅供学习和教学使用。

## 贡献

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## 联系方式

如有问题或建议，请通过 Gitee Issues 提交。

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