Библиотеки для кастомизированных визуализаций данных

Самый волшебный момент в науке о данных — превращение сложных таблиц и рядов чисел в интерактивные визуализации, которые захватывают внимание. В цифровых сервисах такие решения в интерфейсе обычно создают с помощью языка программирования JavaScript. Это оптимальное решение для визуализаций на фронтенде, то есть в интерфейсной части, разработчик найдёт здесь удобные фреймворки и богатый набор библиотек. Библиотеки для кастомизированных визуализаций — это незаменимый инструмент для разработчика, который помогает создавать уникальную визуализацию. В этой статье расскажем, какие библиотеки на JavaScript подходят для визуализаций и почему иногда их приходится кастомизировать. А ещё поделимся своим опытом в кастоме.

Зачем бизнесу кастомизированная визуализация

Сегодня есть множество программ для визуализации данных, в том числе и тех, что можно использовать без знания программного кода. Мы уже говорили о цифровых сервисах, которые превращают цифры в аккуратные графики и дашборды, и рассказывали о популярных продуктах, их плюсах и минусах.

С помощью этих инструментов можно решить многие задачи: создать визуальный ряд для презентации, наглядно представить результат исследования в data science или добавить отображение данных в цифровом сервисе. Но если нужно создать интерактивную визуализацию, которая будет реагировать на действия пользователей, подобные инструменты не подходят. Поэтому приходится обращаться к специалистам по frontend, которые найдут нужные визуальные решения, используя программный код, то есть создадут кастомные визуализации.

Случаи, в которых кастомизированная визуализация может быть лучшим или единственным решением:

• стандартные средства не позволяют эффективно отобразить специфические данные;
• требуется подчеркнуть конкретные аспекты, сделать на них акцент;
• нужно сделать визуализацию максимально лаконичной и понятной для аудитории.

К счастью, даже уникальную визуализацию можно разработать достаточно быстро и без высоких затрат. В этом помогут библиотеки элементов для визуализации.

Библиотеки для создания визуализаций: что это

Библиотеки для кастомизированных визуализаций в языках программирования — это наборы готовых модулей программного кода. Как правило, для каждого языка программирования существуют сотни и тысячи библиотек, решающих разные задачи, в их числе и специализированные, для визуализаций. Они расширяют возможности разработчика и экономят его время.

Как это работает

Библиотеки помогают в создании кастомных визуализаций, облегчая жизнь разработчиков сразу в нескольких направлениях.

• Упрощение разработки.

Библиотеки предоставляют готовые функции для построения различных типов графиков (линейные, точечные, гистограммы, карты и т.д.), обработки данных, добавления аннотаций, легенд и других элементов визуализации. Это гораздо быстрее и проще, чем создавать визуализации с нуля.

• Повышение эффективности.

Использование библиотек визуализации позволяет разработчикам сосредоточиться на логике и дизайне, а не на низкоуровневых деталях внешнего вида. Они часто оптимизированы для производительности, обеспечивая быстрое отображение даже больших объемов данных.

• Улучшение качества.

Библиотеки часто включают в себя лучшие практики визуализации данных, помогая создавать более понятные, информативные и эстетичные графики. Зачастую они также оптимизируют отображение, подбор цветовых схем и другие полезные функции.

• Расширение возможностей.

Библиотеки дают доступ к разным функциям, которые могут быть недоступны в стандартных средствах визуализации. Например, интерактивные элементы, анимация, 3D-графика, интеграция с веб-приложениями и многое другое.

• Совместимость и интеграция.

Многие библиотеки поддерживают различные форматы данных и позволяют легко интегрировать визуализации в другие приложения и системы.

С помощью библиотек визуализации данных программист может решать задачи быстро и эффективно. Теперь поговорим о конкретном языке программирования, который используется на frontend (клиентской части) сайта: JavaScript. И, конечно, о библиотеках для него.

JavaScript — язык для добавления интерактивности на веб-страницы

Все элементы сайта, которые связаны с его интерфейсом (пользовательской частью), обычно создаются с помощью JavaScript.

JavaScript — это единственный язык, который браузеры понимают *родным* образом. CSS отвечает за внешний вид, HTML — за структуру, а JavaScript — за поведение страницы. Без него веб-страницы остаются статичными картинками.

Интерактивность — это всё, что делает сайт живым: обработка кликов, анимация, динамическое обновление контента, работа с формами, и даже сложные игры. Серверные языки (PHP, Python, Ruby) генерируют статичный HTML, и библиотеки визуализации Python используются для обычных диаграмм и графиков. А JavaScript оживляет его на стороне клиента, без лишних запросов к серверу. Это обеспечивает скорость и отзывчивость. «Интерактивность сайта» — значит, JavaScript.

В этой статье мы рассмотрим, какие библиотеки для создания визуализаций актуальны для JavaScript: именно этот язык программирования часто используется в цифровых сервисах. Надо сказать, что объективно js не является единственным или самым лучшим языком для создания визуализации данных во фронтенде. Но у него есть ряд преимуществ, и для своего проекта мы также выбрали его.

Преимущества JavaScript

• Встроенная поддержка в браузерах. Это означает, что нет необходимости в дополнительных плагинах или компиляторах для отображения визуализации.
• Богатый набор библиотек и фреймворков. В частности, существует огромное количество фреймворков и библиотек для визуализации данных JavaScript. Примеры включают D3.js, Chart.js, Highcharts, Plotly.js и другие. Эти библиотеки предоставляют готовые компоненты и функции, упрощающие создание сложных и интерактивных визуализаций.
• Интерактивность. JavaScript позволяет создавать высокоинтерактивные визуализации. Пользователи могут взаимодействовать с графиками, диаграммами и картами, увеличивать, уменьшать масштаб, выделять отдельные элементы и т.д.
• Большое сообщество и поддержка. Благодаря широкому распространению JavaScript, существует огромное сообщество разработчиков, готовых помочь с проблемами и предоставить поддержку. Множество онлайн-ресурсов, туториалов и документации доступны для их изучения: начинающие разработчики могут самостоятельно узнать, какие библиотеки используются для визуализации данных, и опробовать несколько бесплатных вариантов.
• Интеграция с другими технологиями. JavaScript легко интегрируется с другими фронтенд-фреймворками, такими как React, Angular и Vue.js, что позволяет создавать сложные веб-приложения с визуализацией данных в качестве важной части.

Недостатки JavaScript

• Сложность. Для создания сложных и высокопроизводительных визуализаций может потребоваться глубокое понимание JavaScript. Для визуализации данных используются различные библиотеки, которые тоже требуют основательных знаний языка.
• Производительность. Неоптимизированный JavaScript-код может привести к снижению производительности, особенно при работе с большими наборами данных.

JavaScript — это популярный и мощный выбор для фронтенд-визуализации данных благодаря своей интеграции с браузерами, обширным библиотекам и интерактивности.

Популярные библиотеки Javascript для визуализации данных

JavaScript-библиотеки — это готовые модули кода, с помощью которых можно задать функции, объекты и классы при разработке приложений и цифровых сервисов. Экосистема JavaScript обширна и включает в себя множество библиотек, фреймворков, инструментов, менеджеров пакетов и языков. В том числе и инструменты, специально созданные для визуализации данных. Собрали для вас ТОП-3 лучших библиотек.

Chartjs.org

Chart.js — это бесплатная базовая библиотека визуализации JavaScript для создания интерактивных диаграмм и графиков. Она поддерживает множество типов диаграмм (столбчатые, линейные, круговые и др.), легко интегрируется в проекты и обладает понятным API. Открытый исходный код и активное сообщество обеспечивают хорошую поддержку и постоянное развитие: для Chart.js существует много гайдов и туториалов от разработчиков. Идеальна для быстрого добавления визуализации данных в веб-приложения. Минус — сложно реализовывать нестандартные идеи.

D3js.org

D3js.org — также бесплатная, но при этом мощная и гибкая библиотеки для визуализации данных js. Она предоставляет низкоуровневый доступ к DOM, позволяя создавать сложные и настраиваемые графики. D3.js требует более глубокого понимания JavaScript и SVG, но дает беспрецедентную свободу в дизайне и функциональности. Подходит для сложных визуализаций, требующих высокой степени кастомизации, но имеет более крутой порог входа, чем Chart.js. Продолжая сравнение, можно отметить, что эта библиотека более абстрактная, и её возможности шире. Например, в ней можно создавать интерактивные карты.

Amcarts

AmCharts — ещё одна популярная JavaScript библиотека для создания интерактивных диаграмм и графиков. Она предлагает широкий набор готовых типов графиков (столбчатые, линейные, круговые и др.), проста в использовании и хорошо документирована. Библиотека предоставляет возможности кастомизации, но менее гибкая, чем D3.js. Подходит для быстрого создания визуализаций средней сложности без необходимости глубокого знания JavaScript и SVG. С её помощью можно создавать любые типы графиков. Имеет платные и бесплатные версии.

Разработчикам на JavaScript, которые глубоко погружены в тему кастомных визуализаций и хотели бы овладеть самым полным арсеналом инструментов для их создания, мы также советуем обратить внимание на библиотеки визуализации Highcharts, Plotly.js и Nivo.

Когда нужно кастомизировать? Примеры из практики Uplab