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G2 5.0 來啦，伴著春天的腳步，從語言到思維

2023-03-24 16:19 作者:支付寶體驗科技 0人讀過 | 我要投稿

G2（發(fā)音為 /?i? tu?/）是螞蟻集團 AntV 旗下的開源可視化圖表庫。今天，我們很激動地宣布 G2 5.0 正式版本 “Spring” 的發(fā)布。

本次主版本更新包含更簡潔和專業(yè)的可視化語法，更豐富的圖表類型和圖表特性和易于拓展的全新 API 和架構(gòu)。在提高 G2 靈活性和易用性的同時，也為 G2 未來的長期穩(wěn)定迭代和生態(tài)的建設(shè)奠定了夯實的基礎(chǔ)。?

5.0 的發(fā)布意味著團隊和社區(qū)兩年多的努力，從最初底層模塊 @antv/scale 和 @antv/coord 的梳理開始，而后掘金小冊《可視化入門：從 0 到 1 開發(fā)一個圖表庫》的推廣，到如今正式版本的發(fā)布，這算是一次“蓄謀已久”的升級。5.0 在一年前的3月21日繪制出了第一個條形圖，經(jīng)過團隊和社區(qū)成員反復(fù)討論、設(shè)計、實現(xiàn)以及不懈的努力，漸漸有了如今的模樣。?

G2 為公司業(yè)務(wù)而生，卻也希望服務(wù)好社區(qū)用戶，如今一年之期已到，在這帶來福運的“閏二月”之際，希望能給大家展現(xiàn)一份滿意的答卷。

漸進式可視化語法

G2 從最開始就有一個簡單的愿景：“一句話繪制出一個圖表”。為此我們實踐了圖形語法《The Grammar of Graphics》的核心理論：拒絕圖表分類學(xué)，用一系列可視化組件來描述一個圖表。相對于“一圖一做”，大大豐富了可繪制圖表的種類。但隨著可視化場景越來越復(fù)雜，以及根據(jù)內(nèi)外用戶的反饋，我們發(fā)現(xiàn) G2 在易用性和靈活性上還有不小的提升空間。?

為此，我們參考前端框架 React 和 Vue 復(fù)用邏輯的編程范式，給出了“Mark 是一等公民”的設(shè)計原則，提出了一套“漸進式的可視化語法”：一個可以逐步學(xué)習(xí)和采用的可視化語法，在保證復(fù)雜度幾乎不變的情況下，可以為越來越豐富和苛刻的可視化場景提供持續(xù)的支持。

同時在可視化描述層面，我們參考了學(xué)術(shù)界的 Vega-Lite 可視化語法的設(shè)計，提高了 G2 語法的通用性和專業(yè)性，希望能給用戶專遞正確的、專業(yè)的可視化思維，提高開發(fā)效率和更多得從可視化中獲益。

更豐富圖表類型

為了滿足不同場景的訴求，5.0 新增了更多圖表類型：平行坐標(biāo)系、馬賽克圖和差分面積圖等，同時也將直接支持儀表盤、水波圖和韋恩圖等的繪制。除此之外，因為圖形語法本身的“包羅萬象”，以及復(fù)合型數(shù)據(jù)類型場景的增多，G2 將不僅僅針對統(tǒng)計數(shù)據(jù)，也會為關(guān)系型數(shù)據(jù)和地理數(shù)據(jù)可視化提供簡單的支持（更加專業(yè)和復(fù)雜的訴求移步 G6 和 L7）。

全新數(shù)據(jù)分析能力

大規(guī)模和復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析往往由后端的完成，針對小規(guī)模和特定的場景，我們參考 D3 作者 ?Mike Bostock 最新開源的 Observable Plot，設(shè)計了 transform API 來規(guī)范化數(shù)據(jù)分析的能力。使得用戶可以通過簡潔的 API 完成分組、分箱、求異常值等分析任務(wù)。另一方面，我們也參考 Vega-Lite 的視圖復(fù)合設(shè)計、微軟團隊的 Atom 單元可視化語法，以及前端開發(fā)的 DOM 樹規(guī)范，設(shè)計了一顆視圖樹去描述可視化。這樣不僅可以更容易地去分析高維數(shù)據(jù)，還可以從“一句話繪制出一個圖表”升級為“一句話繪制一張報表”，將不同數(shù)據(jù)集放在同一頁面去分析。

全新動畫能力

可視化中動畫可以提高用戶的愉悅度，以及更好的展現(xiàn)和分析時序數(shù)據(jù)。4.0 和大多數(shù)主流的可視化框架都沒有提供聲明形式的動畫語法，為了彌補這個缺陷，我們參考山東大學(xué) Canis 動畫語法給 5.0 增加了編碼動畫屬性和執(zhí)行分組動畫的能力。同時我們參考 CSS Animation 規(guī)范，設(shè)計了時序容器，簡化了聲明可視化敘事的成本。

數(shù)據(jù)標(biāo)注能力提升

數(shù)據(jù)標(biāo)注常常用于為用戶提供值得關(guān)注的輔助信息。在 4.0 的設(shè)計中，標(biāo)注 Annotation 和幾何元素 Geometry 是兩個不同的實現(xiàn)，這使得標(biāo)注的能力沒有幾何元素靈活和強大。在 5.0 中，標(biāo)注和幾何元素都是標(biāo)記 Mark，擁有相同的渲染流程，從而使得標(biāo)注也獲得了聲明式的批量繪制、支持數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、支持動畫以及展現(xiàn)提示信息的能力。同時對于每一個圖形元素，也可以添加多個數(shù)據(jù)標(biāo)簽 Label。

數(shù)據(jù)展示能力提升

坐標(biāo)軸和圖例等組件可以幫助用戶加速理解可視化，在 5.0 中我們優(yōu)化了組件的展示。包括支持多個坐標(biāo)軸的自適應(yīng)布局，更多種的圖例布局模式，以及各個部分使用 HTML 定制。Ticks 的文本的混亂展示一直是組件的痛點，我們內(nèi)置了 d3-format 使得格式化工作更加的簡單。

顏色表達力提升

顏色通道是可視化中一個重要的通道，它能高效地展示編碼的信息。5.0 增強了對連續(xù)顏色通道的展示能力，包括提供 Threshold、Quantile 和 Quantize 比例尺去離散化顏色，讓顏色的差異感分布更加明顯和均勻。也內(nèi)置了 d3-scale-chromatic 中的離散色板和連續(xù)插值器，提供了更多色彩空間的選擇。對于折線圖也支持連續(xù)的漸變色編碼。

豐富的個性化風(fēng)格

為了個性化場景和趣味性需求，借助底層強大的渲染引擎 @antv/g，所有圖表都支持手繪風(fēng)格和紋理。同時也優(yōu)化了條形圖和餅圖等的圓角展示。

實驗性 Spec API

G2 提供了函數(shù)風(fēng)格的鏈?zhǔn)?API Chart 去聲明圖表，這樣使得圖表的聲明可以更加自由。但我們發(fā)現(xiàn)這種非結(jié)構(gòu)化 API 對部分用戶并不友好，同時不利于上層工具的封裝。所以在增強傳統(tǒng) Chart API 的同時，G2 5.0 引入了 Spec API 一套全新的 API，旨在降低 G2 的使用和學(xué)習(xí)成本以及方便生態(tài)的擴展。Spec API 是 Chart API 的基礎(chǔ)，提供了類似 ECharts 和 G2Plot 那樣的通過 JavaScript 對象聲明圖表的能力。

目前 Spec API 目前在 G2 中已經(jīng)實現(xiàn)，并可以通過調(diào)用 chart.options(options) 使用。但是暴露這個特性的目的只是為了收集反饋，并且給依賴相關(guān)能力的庫一個預(yù)覽。我們將和 @antv/ava 團隊一起測試和迭代這個功能，并且可能在 5.1.0 版本中正式發(fā)布它。

按需加載

G2 5.0 的核心能力仍然通過 Chart暴露，但是內(nèi)部實現(xiàn)已經(jīng)被完全重寫，通過 runtime + stdlib 的形式已經(jīng)解耦成一個個模塊的集合。新的架構(gòu)下為源碼提供了更好的可維護性，并且為未來按需打包，減少運行時體積打下了堅實的基礎(chǔ)。同時這些模塊擁有相似的函數(shù)簽名，可以在自定義是保持心智的相對統(tǒng)一。

服務(wù)端渲染

G2 5.0 擁有了服務(wù)端渲染的能力。這也拓展了更多使用場景，例如在一個服務(wù)端自動生成內(nèi)容的郵件或報表系統(tǒng)中嵌入圖表。不同于 AnyChart 或者 Highcharts 基于 PhantomJS 這樣的無頭瀏覽器方案，我們使用了可以在 Node.js 環(huán)境下運行的 node-canvas、JSDOM 和 headless-gl 為不同渲染器提供支持。

分階段發(fā)布

G2 5.0 正式的發(fā)布意味著框架已經(jīng)整體就緒。雖然框架的一些子模塊還需要進一步調(diào)整和完善才能達到穩(wěn)定狀態(tài)（尤其是 Mark 和 Shape 模塊的內(nèi)部接口設(shè)計），并且后續(xù)還會拆包減少包體積，但是我們相信已經(jīng)可以使用 G2 5.0 開啟全新的項目。同時也鼓勵社區(qū)使用了 G2 4.0 的庫計劃升級項目以支持 G2 5.0。

??下一階段工作

對于發(fā)布后的一段時間內(nèi)，我們將重點關(guān)注：

調(diào)整內(nèi)部接口，暴露各個模塊的自定義能力。
優(yōu)化視覺效果，提供更多主題風(fēng)格以及主題構(gòu)建工具。
落地新的交互規(guī)范并且設(shè)計新的交互語法。
完善 Spec API，提供相應(yīng)文檔、案例以及相關(guān)工具。
優(yōu)化性能和保證能力穩(wěn)定。
進一步補全教程和文章。

G2 棧團隊還會繼續(xù)維護 v4 版本，針對 Bug 發(fā)布 Patch 版本修復(fù)，但是此后不再接收新的 Feature Request，截止日期為 2023 年年底。原 v4 官網(wǎng)遷移至 https://g2-v4.antv.vision/。

如何升級

首先得和社區(qū)的廣大開發(fā)者說一聲抱歉，因為這是一個全新的版本，所以對已有項目來說，有不低的升級成本。為了盡可能降低用戶的升級成本，我們保證了大部分可視化概念的統(tǒng)一，同時也會提供一個升級文檔來指出新老版本的一些差異。在 G2 5.0 版本發(fā)布之后，我們也會保持一周一次的版本更新速度，歡迎大家通過 issue、disscusion 和釘釘討論群拋出在升級過程中遇見的困難，我們將盡全力幫助大家更加平穩(wěn)的升級。

做出全面升級這個決定是艱難的，但確實有很多存量問題老的架構(gòu)很難或者不能解決，其中的歷史包袱也一直阻礙著 G2 的進步一步發(fā)展。所以，我們希望的是“不破不立”，也希望升級帶來的收益可以讓大家覺得其中的困難是值得的。

結(jié)語

以上就是 G2 5.0 發(fā)布相關(guān)的主要內(nèi)容了，但是這次的發(fā)布只是一個開始。因為我們希望 G2 不僅僅是一個做可視化的工具，還希望它能給用戶傳遞正確的可視化思維：“讓人們在數(shù)據(jù)世界里獲得視覺化思考能力”。我們會繼續(xù)對其不斷進行打磨，也希望社區(qū)有更多志同道合的小伙伴通過各種形式參與共建。

最后，Today's tools help shape tomorrow’s art，讓我們一起讓 G2 5.0 變得更好，讓可視化觸手可及。

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