python開發(fā)實時可視化儀表盤的示例
本文示例代碼已上傳至我的Github倉庫https://github.com/CNFeffery/DataScienceStudyNotes
1 簡介這是我的系列教程「Python+Dash快速web應(yīng)用開發(fā)」的第十五期，在前面的一系列教程中，我們針對Dash中的各種常用基礎(chǔ)概念作了比較詳細(xì)的介紹，如果前面的教程你有認(rèn)真學(xué)習(xí)，那么相信到今天你已經(jīng)有能力開發(fā)初具規(guī)模的Dash應(yīng)用了。
而在Dash生態(tài)中還有一系列功能比較特殊但又非常實用的部件，今天的文章我們就來學(xué)習(xí)這些常用的「特殊部件」。
2 Dash中的常用特殊功能部件2.1 用Store()來存儲數(shù)據(jù)在dash_core_components中有著很多功能特殊的部件，Store()就是其中之一，它的功能十分的簡單，就是用來存儲數(shù)據(jù)的，譬如存儲一些數(shù)值、字符串等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型或者把Python中的列表、字典等作為json格式數(shù)據(jù)存進(jìn)去。
Store()的主要參數(shù)/屬性除了id之外，還有：
data，代表其所存放的數(shù)據(jù)，也是我們編寫回調(diào)函數(shù)時關(guān)注的屬性；
modified_timestamp，用于記錄最后一次data屬性被修改的時間戳，通常用不到；
storage_type，用于設(shè)置存儲數(shù)據(jù)的生命周期，有3種，storage_type=’memory’時生命周期最短，只要頁面一刷新，data就會恢復(fù)初始狀態(tài)；storage_type=’session’時，只有瀏覽器被關(guān)閉時data才會被重置；而最后一種storage_type=’local’時，會將數(shù)據(jù)存儲在本地緩存中，只有手動清除，data才會被重置。
話不多說，直接來看一個直觀的例子：
app1.py
import dashimport dash_core_components as dccimport dash_bootstrap_components as dbcfrom dash.dependencies import Input, Outputapp = dash.Dash(__name__)app.layout = dbc.Container( [dbc.Form( [dbc.FormGroup( [dbc.Label(’storage = 'memory'時’),dbc.Input(id=’input-memory1’, autoComplete=’off’),dbc.Input(id=’input-memory2’, style={’margin-top’: ’3px’}),dcc.Store(id=’data-in-memory’) ]),dbc.FormGroup( [dbc.Label(’storage = 'session'時’),dbc.Input(id=’input-session1’, autoComplete=’off’),dbc.Input(id=’input-session2’, style={’margin-top’: ’3px’}),dcc.Store(id=’data-in-session’, storage_type=’session’) ]),dbc.FormGroup( [dbc.Label(’storage = 'local'時’),dbc.Input(id=’input-local1’, autoComplete=’off’),dbc.Input(id=’input-local2’, style={’margin-top’: ’3px’}),dcc.Store(id=’data-in-local’, storage_type=’local’) ]), ]) ], style={’margin-top’: ’100px’,’max-width’: ’600px’ })# memory對應(yīng)回調(diào)@app.callback( Output(’data-in-memory’, ’data’), Input(’input-memory1’, ’value’))def data_in_memory_save_data(value): if value:return value return dash.no_update@app.callback( Output(’input-memory2’, ’placeholder’), Input(’data-in-memory’, ’data’))def data_in_memory_placeholder(data): if data:return data return dash.no_update# session對應(yīng)回調(diào)@app.callback( Output(’data-in-session’, ’data’), Input(’input-session1’, ’value’))def data_in_session_save_data(value): if value:return value return dash.no_update@app.callback( Output(’input-session2’, ’placeholder’), Input(’data-in-session’, ’data’))def data_in_session_placeholder(data): if data:return data return dash.no_update# local對應(yīng)回調(diào)@app.callback( Output(’data-in-local’, ’data’), Input(’input-local1’, ’value’))def data_in_local_save_data(value): if value:return value return dash.no_update@app.callback( Output(’input-local2’, ’placeholder’), Input(’data-in-local’, ’data’))def data_in_local_placeholder(data): if data:return data return dash.no_updateif __name__ == ’__main__’: app.run_server(debug=True)
可以看到，不同storage參數(shù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)，生命周期有著很大的區(qū)別：
就是憑借著這種自由存儲數(shù)據(jù)的特性，Store()可以幫助我們完成很多非常實用的功能，我們會在本文最后的例子里進(jìn)行展示。
2.2 用Interval()實現(xiàn)周期性回調(diào)同樣是dash_core_components中的組件，Interval()的功能也很有意思，它可以幫助我們實現(xiàn)周期性自動回調(diào)，譬如開發(fā)一個實時股價系統(tǒng)，每隔一段時間就從后臺獲取最新的數(shù)據(jù)，無需我們手動刷新頁面，其主要的參數(shù)/屬性有：
n_intervals，Interval()的核心屬性，所謂的自動更新實際上就是自動對n_intervals的遞增過程；
interval，數(shù)值型，用于設(shè)置每隔多少毫秒對n_intervals的值進(jìn)行一次遞增，默認(rèn)為1000即1秒；
max_intervals，int型，用于設(shè)置在經(jīng)歷多少次遞增后，不再繼續(xù)自動更新，默認(rèn)為-1即不限制；
disabled，bool型，默認(rèn)為False，用于設(shè)置是否停止遞增更新過程，如果說max_intervals控制的過程是for循環(huán)的話，disabled就是while循環(huán)，我們可以利用它自行編寫邏輯在特定的條件下停止Interval()的遞增過程。
下面我們從一個偽造數(shù)據(jù)的股價實時更新系統(tǒng)例子中進(jìn)一步理解Interval()的作用：
app2.py
import dashimport numpy as npimport dash_core_components as dccimport dash_html_components as htmlimport dash_bootstrap_components as dbcfrom dash.dependencies import Input, Output, Stateapp = dash.Dash(__name__)app.layout = dbc.Container( [html.P( [html.Strong(’貴州茅臺(600519)’),’最新股價：’,html.Span(’2108.94’, id=’latest-price’) ]),dcc.Interval(id=’demo-interval’, interval=1000) ], style={’margin-top’: ’100px’ })@app.callback( [Output(’latest-price’, ’children’), Output(’latest-price’, ’style’)], Input(’demo-interval’, ’n_intervals’), State(’latest-price’, ’children’))def fake_price_generator(n_intervals, latest_price): fake_price = float(latest_price) + np.random.normal(0, 0.1) if fake_price > float(latest_price):return f’{fake_price:.2f}’, {’color’: ’red’, ’background-color’: ’rgba(195, 8, 26, 0.2)’} elif fake_price < float(latest_price):return f’{fake_price:.2f}’, {’color’: ’green’, ’background-color’: ’rgba(50, 115, 80, 0.2)’} return f’{fake_price:.2f}’, {’background-color’: ’rgba(113, 120, 117, 0.2)’}if __name__ == ’__main__’: app.run_server(debug=True)
哈哈，是不是非常的實用~
接下來我們要介紹的這個很有意思的部件來自Dash的官方依賴dash_daq，它并不是自帶的，我們需要用pip進(jìn)行安裝。
ColorPicker()的功能是渲染出一個交互式的色彩選擇部件，使得我們可以更方便更直觀地選擇色彩值，其主要參數(shù)/屬性有：
label，字符串或字典，若只傳入字符串，則傳入的文字會作為渲染出的色彩選擇器的標(biāo)題，若傳入字典，其label鍵值對用于設(shè)置標(biāo)題文本內(nèi)容，style參數(shù)用于自定義css樣式；
labelPosition，字符型，top時標(biāo)題會置于頂部，bottom時會置于底部；
size，設(shè)置部件整體的像素寬度
value，字典型，作為參數(shù)時可以用來設(shè)定色彩選擇器的初始色彩，作為屬性時可以獲取當(dāng)前色彩選擇器的選定色彩，hex鍵值對可以直接獲取十六進(jìn)制色彩值，rgb鍵對應(yīng)的值為包含r、g、b和a四個鍵值對的字典，即構(gòu)成rgba色彩值的三通道+透明度值。
讓我們通過下面這個簡單的例子來認(rèn)識它的工作過程：
app3.py
import dashimport dash_daq as daqimport dash_html_components as htmlimport dash_bootstrap_components as dbcfrom dash.dependencies import Input, Outputapp = dash.Dash(__name__)app.layout = dbc.Container( [daq.ColorPicker( id=’color-picker’, label={’label’: ’色彩選擇器’,’style’: { ’font-size’: ’18px’, ’font-family’: ’SimHei’, ’font-weight’: ’bold’} }, size=400, value=dict(hex='#120E03')),html.P( ’測試’*100, id=’demo-p’, style={’margin-top’: ’20px’ }) ], style={’margin-top’: ’30px’,’max-width’: ’500px’ })app.clientside_callback( ''' function(color) {return {’color’: color.hex, ’margin-top’: ’20px’}; } ''', Output(’demo-p’, ’style’), Input(’color-picker’, ’value’))if __name__ == ’__main__’: app.run_server(debug=True)
動圖錄制出來因為被壓縮了所以色彩區(qū)域看起來跟打了碼似得：
實際上是這樣的：
接下來我要給大家介紹的這個部件DashDatetimepicker()也是來自第三方庫，它基于react-datetime，可以幫助我們創(chuàng)建進(jìn)行日期選擇功能的部件（其實dash-core_components中也有類似功能的DatePickerRange()部件，但是太丑了，而且對中文支持的不好）。
使用pip install dash_datetimepicker完成安裝之后，默認(rèn)的部件月份和星期的名稱顯示都是英文的，我通過對相關(guān)的js源碼略加修改之后，便可以使用中文了，大家使用的時候把本期附件中的dash_datetimepicker.min.js放到assets目錄下即可。
DashDatetimepicker()使用起來非常簡單，除了id之外，我們只需要在回調(diào)中獲取它的startDate與endDate屬性即可捕獲到用戶設(shè)置的日期時間范圍（在回調(diào)中我們接收到的開始結(jié)束時間需要加上8個小時，這是個bug）：
app4.py
import dashimport pandas as pdimport dash_datetimepickerimport dash_html_components as htmlimport dash_bootstrap_components as dbcfrom dash.dependencies import Input, Outputapp = dash.Dash(__name__)app.layout = dbc.Container( [dash_datetimepicker.DashDatetimepicker(id='datetime-picker'),html.H6(id=’datetime-output’, style={’margin-top’: ’20px’}) ], style={’margin-top’: ’100px’,’max-width’: ’600px’ })@app.callback( Output(’datetime-output’, ’children’), [Input(’datetime-picker’, ’startDate’), Input(’datetime-picker’, ’endDate’)])def datetime_range(startDate, endDate): # 修正8小時時間差bug并格式化為字符串 startDate = (pd.to_datetime(startDate) + pd.Timedelta(hours=8)).strftime(’%Y-%m-%d %H:%M’) endDate = (pd.to_datetime(endDate) + pd.Timedelta(hours=8)).strftime(’%Y-%m-%d %H:%M’) return f’從 {startDate} 到 {endDate}’if __name__ == '__main__': app.run_server(debug=True)
在學(xué)習(xí)完今天的內(nèi)容之后，我們就可以做一些功能上很amazing的事情——搭建一個實時更新的可視化儀表盤。
思路其實很簡單，主要用到今天學(xué)習(xí)到的Interval()與Store()，原理是先從官網(wǎng)靜態(tài)的案例中移植js代碼到Dash的瀏覽器端回調(diào)中，構(gòu)建出輸入為Store()的data的回調(diào)函數(shù)；
再利用Interval()的n_intervals觸發(fā)Store()的data更新，從而實現(xiàn)這套從數(shù)據(jù)更新到圖表更新的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。效果如下：
而代碼涉及到多個文件，這里就不直接放出，你可以在文章開頭的地址中找到對應(yīng)本期的附件進(jìn)行學(xué)習(xí)。
以上就是python開發(fā)實時可視化儀表盤的示例的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于python開發(fā)實時可視化儀表盤的資料請關(guān)注好吧啦網(wǎng)其它相關(guān)文章！
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