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🚀前言

本章主要介绍数据可视化的基础知识、数据可视化图表和数据可视化工具。内容主要涵盖数据与数据可视化的基本概念、数据可视化的分类、数据可视化的过程（Ben Fry可视化流程、可视分析学的标准流程、数据可视化过程中的核心要素），以及数据可视化设计原则等内容。通过学习本章内容，读者可以深入了解数据可视化的基本原理和方法，掌握数据可视化的核心要素，为后续的数据分析和决策提供支持。

🚀一、数据可视化工具

数据可视化主要是借助图形化手段，清晰、有效地传达信息。在数据可视化方面，如今有大量的工具可供选择，但哪一种工具最适合，这取决于数据可视化的目的、使用者的技能水平、数据的规模与复杂度，以及最终成果的发布形式。这里介绍几种常用的数据可视化工具，它们分别代表了从通用办公软件、开源开发库到专业商业平台的多元化解决方案。

🔎1.Excel

Excel在图形用户界面、表格处理、数据分析、图表制作和网络信息共享等方面具有突出的特色。Excel不仅是完成数据记录、整理、分析的办公自动化软件，还是数据可视化的优秀工具，尤其适合个人用户、业务分析师以及需要快速进行数据探索和汇报的场景。

🦋1.1 强大的数据处理功能

Excel中，所有的数据、信息都是以二维表格形式（工作表）管理，数据之间的相互关系一目了然。对于日常工作中常用的表格处理操作，例如，增加行、删除列、合并单元格、表格转置等操作，在Excel中均只需简单地通过菜单或工具按钮即可完成。此外，Excel还提供了数据和公式的自动填充、表格格式的自动套用、自动更正、拼写检查、审核、排序和筛选等众多功能，可以帮助用户快速建立、编辑和管理各种表格，如图1-21所示。

图1-21 Excel数据处理界面示例

除了能够方便地进行各种表格处理，Excel还具有一般电子表格软件所不具备的强大的数据处理和数据分析功能。它提供了与财务、日期与时间、数学与三角函数、统计、查找与引用、数据库、文本、逻辑和信息九大类相关的几百个内置函数，可以满足许多领域的数据处理与分析的要求。如果内置函数不能满足需要，还可以使用Excel内置的Visual Basic for Application（也称作VBA）建立自定义函数。为了解决用户使用函数、编辑函数困难的问题，Excel列出了所有内置函数的名称、功能、每个参数的意义和使用方法。

除了数据排序、筛选、查询、统计汇总等数据处理功能，Excel还提供了许多数据分析与辅助决策工具，如数据透视表、模拟运算表、假设检验、方差分析、移动平均、指数平滑、回归分析、规划求解、多方案管理分析等工具。用户不需要掌握很复杂的数学计算方法，不需要了解具体的求解细节，更不需要编写程序，而只需要选择适当的工具，即可完成复杂的求解过程，得到相应的分析结果和完整的求解报告。

🦋1.2 丰富的可视化图表

图表是提交数据处理结果的最佳形式，可以直观地显示出数据的众多特征，如数据的最大值、最小值、发展变化趋势、集中程度和离散程度等。Excel具有便捷的图表处理功能，可以将工作表中的有关数据制作成专业的图表。Excel提供的图表类型有条形图、柱形图、折线图、散点图、股价图，以及多种复合图表等，且每一种图表类型还提供了多种不同的自动套用图表格式，用户可以根据需要选择最合适的图表来展现数据。如果所提供的标准图表类型不能满足需要，用户还可以自定义图表类型，并可以编辑图表的标题、数值、坐标和图例等各个元素，从而获得最佳的展示效果。Excel还能够自动建立数据与图表的联动，当数据增加或删除时，图表可以随数据变化而更新。

🔎2.ECharts

ECharts是一个使用JavaScript开发的开源可视化库，由百度公司贡献并最终成为Apache基金会的顶级项目。它提供了直观、交互性强且高度可定制化的数据可视化图表。ECharts支持多种图表类型，包括折线图、柱状图、散点图、饼图、地图、热力图、雷达图、关系图、树图、仪表盘等，并且提供了丰富的配置项和API，使用户能够根据自己的需求定制图表的样式。

作为一个持续更新迭代的开源可视化库，ECharts不仅具有强大的数据可视化能力，不断引入新的图表类型和优化现有图表，而且具有良好的跨平台性和兼容性，可以在PC和移动设备上流畅运行，支持当前主流的浏览器（如Chrome、Firefox、Safari、Edge等），并且支持服务器端渲染（SSR）和Node.js环境下的图表生成。

除了基本的图表展示功能，ECharts还支持数据联动、动态数据加载、多图联动等高级功能，能够满足各种复杂的数据可视化需求。同时，ECharts的社区非常活跃，有许多开发者贡献代码和分享经验，这为用户提供了丰富的资源和支持。

总的来说，ECharts是一款功能强大、易于使用且高度可定制化的数据可视化库，适用于各种领域的数据分析和展示需求。无论是数据分析师、开发人员还是设计师，都可以通过ECharts轻松创建出专业且吸引人的数据可视化图表。

图1-22 Apache ECharts 5的新特性示例

🔎3.AntV

AntV是蚂蚁集团旗下的企业级数据可视化解决方案，专为现代Web开发设计。它集合了多个子项目，如G2（可视化语法引擎）、G2Plot（通用图表库）、G6（图可视化引擎）、L7（地理空间数据可视化）和F2（移动端可视化方案），提供了从基础图表到复杂图形，再到地图的全面支持。

AntV允许用户通过自定义配置，打造符合需求的独特数据视图。其丰富的图表类型涵盖了折线图、柱状图、饼图、关系图等多种样式，适用于金融、物流、教育、医疗等多元场景。

AntV采用先进的渲染技术和优化策略，确保在大数据量下仍能维持流畅的用户体验。同时，AntV能够兼容多种浏览器和移动设备，保障跨平台访问的一致性。

AntV与React、Vue等主流前端框架无缝融合，简化开发流程。无论是数据分析师还是前端开发者，都能轻松上手，将复杂数据转化为直观、易懂的图表，提升数据洞察力和决策效率。

图1-23 用AntV制作图表的示例

🔎4.Tableau

Tableau是一款功能强大的数据可视化与分析工具，广泛应用于企业数据分析领域。以其简单易用、快速分析的特点受到广泛好评。Tableau支持多种数据源，能够轻松连接并整合各种数据。

Tableau的核心优势在于其强大的数据可视化能力，用户可以通过简单的拖拽操作快速创建各种图表、地图和仪表板，将复杂的数据转化为直观、易懂的视觉信息，而无需编写任何代码。同时，Tableau还提供了丰富的交互功能，用户可以对图表进行筛选、排序、钻取等操作，深入挖掘数据背后的故事。

Tableau提供了多种版本以满足不同用户的需求，包括桌面端的Tableau Desktop（个人分析）、企业级的Tableau Server（协作与共享）和云端的Tableau Online（SaaS服务），此外还有Tableau Mobile（移动端应用）、Tableau Reader（免费查看工具）和Tableau Public（免费公共分享平台）。

图1-24 用Tableau制作仪表板的示例

🔎5.DataEase

DataEase是一款由杭州飞致云信息科技有限公司开发的开源数据可视化分析工具，自2021年6月正式对外发布以来，因其简单易用、功能强大的特点受到了广泛关注。DataEase支持多种数据源连接，包括数据仓库、数据湖、OLAP数据库、OLTP数据库和Excel数据文件等，用户可以通过拖、拉、拽的方式快速制作图表，实现数据的可视化分析。

该平台集成了Apache Calcite等数据处理工具，能够以统一的SQL语法处理不同数据源，大大降低了数据处理的复杂度和难度。同时，DataEase还提供了丰富的图表类型和仪表板模板，用户可以根据需求选择合适的图表类型，并自定义排版，生成符合要求的数据报告。

此外，DataEase还支持数据联动功能，帮助用户更加全面地了解数据。当用户选定某个数据点时，其他图表中的相关数据会同步更新。该平台还注重数据安全，支持多种数据分享方式（如公开链接、加密分享、用户权限控制），确保数据在分享过程中的安全性。

DataEase适用于企业数据分析、业务优化等多个场景，能够帮助用户快速洞察数据价值，提升决策效率。其开源特性也使其成为企业构建私有化数据可视化平台的热门选择。

图1-25 用DataEase制作数据大屏的示例

🔎6.总结与工具选择建议

以上工具覆盖了从入门到专业、从本地到云端、从闭源到开源的全方位选择：

• Excel：最适合个人、初学者或进行快速、轻量级数据探索与汇报。优势在于普及度高、学习曲线平缓、数据处理与基础可视化一体化。
• ECharts / AntV：是开发者的首选，需要前端编程知识（JavaScript）。它们提供了极高的灵活性和定制能力，适合集成到Web应用、产品中，创建复杂、交互式的可视化。
• Tableau：是商业智能（BI）和商业分析师的标杆工具。优势在于强大的探索性分析能力、卓越的交互体验和成熟的企业级部署方案，但成本较高。
• DataEase：是开源自助式BI的优秀代表。适合希望以较低成本构建内部数据门户和报表系统的团队或企业，平衡了易用性与功能性。

选择时，应综合考虑使用者角色、技术栈、预算、部署需求和数据规模，没有绝对的最佳工具，只有最适合当前场景的工具。在实践中，也常出现多种工具组合使用的局面，例如用Excel/Python进行数据清洗，用Tableau/DataEase制作标准报表，再用ECharts开发特定的定制化可视化大屏。