python如何实现实时可视化仪表盘

tangjin

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这篇文章主要介绍python如何实现实时可视化仪表盘，文中介绍的非常详细，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们一定要看完！

python的数据类型有哪些?

python的数据类型：1. 数字类型，包括int（整型）、long（长整型）和float（浮点型）。2.字符串，分别是str类型和unicode类型。3.布尔型，Python布尔类型也是用于逻辑运算，有两个值：True（真）和False（假）。4.列表，列表是Python中使用最频繁的数据类型，集合中可以放任何数据类型。5. 元组，元组用”()”标识，内部元素用逗号隔开。6. 字典，字典是一种键值对的集合。7. 集合，集合是一个无序的、不重复的数据组合。

1 简介

这是我的系列教程「Python+Dash快速web应用开发」的第十五期，在前面的一系列教程中，我们针对Dash中的各种常用基础概念作了比较详细的介绍，如果前面的教程你有认真学习，那么相信到今天你已经有能力开发初具规模的Dash应用了。

而在Dash生态中还有一系列功能比较特殊但又非常实用的部件。

2 Dash中的常用特殊功能部件

2.1 用Store()来存储数据

在dash_core_components中有着很多功能特殊的部件，Store()就是其中之一，它的功能十分的简单，就是用来存储数据的，譬如存储一些数值、字符串等基础数据类型或者把Python中的列表、字典等作为json格式数据存进去。

Store()的主要参数/属性除了id之外，还有：

data，代表其所存放的数据，也是我们编写回调函数时关注的属性；

modified_timestamp，用于记录最后一次data属性被修改的时间戳，通常用不到；

storage_type，用于设置存储数据的生命周期，有3种，storage_type='memory'时生命周期最短，只要页面一刷新，data就会恢复初始状态；storage_type='session'时，只有浏览器被关闭时data才会被重置；而最后一种storage_type='local'时，会将数据存储在本地缓存中，只有手动清除，data才会被重置。

话不多说，直接来看一个直观的例子：

app1.py

importdash
importdash_core_componentsasdcc
importdash_bootstrap_componentsasdbc
fromdash.dependenciesimportInput,Output

app=dash.Dash(__name__)

app.layout=dbc.Container(
[
dbc.Form(
[
dbc.FormGroup(
[
dbc.Label('storage="memory"时'),
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"时'),
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"时'),
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对应回调
@app.callback(
Output('data-in-memory','data'),
Input('input-memory1','value')
)
defdata_in_memory_save_data(value):
ifvalue:
returnvalue

returndash.no_update


@app.callback(
Output('input-memory2','placeholder'),
Input('data-in-memory','data')
)
defdata_in_memory_placeholder(data):
ifdata:
returndata

returndash.no_update


#session对应回调
@app.callback(
Output('data-in-session','data'),
Input('input-session1','value')
)
defdata_in_session_save_data(value):
ifvalue:
returnvalue

returndash.no_update


@app.callback(
Output('input-session2','placeholder'),
Input('data-in-session','data')
)
defdata_in_session_placeholder(data):
ifdata:
returndata

returndash.no_update


#local对应回调
@app.callback(
Output('data-in-local','data'),
Input('input-local1','value')
)
defdata_in_local_save_data(value):
ifvalue:
returnvalue

returndash.no_update


@app.callback(
Output('input-local2','placeholder'),
Input('data-in-local','data')
)
defdata_in_local_placeholder(data):
ifdata:
returndata

returndash.no_update


if__name__=='__main__':
app.run_server(debug=True)

可以看到，不同storage参数对应的数据，生命周期有着很大的区别：

就是凭借着这种自由存储数据的特性，Store()可以帮助我们完成很多非常实用的功能，我们会在本文最后的例子里进行展示。

2.2 用Interval()实现周期性回调

同样是dash_core_components中的组件，Interval()的功能也很有意思，它可以帮助我们实现周期性自动回调，譬如开发一个实时股价系统，每隔一段时间就从后台获取最新的数据，无需我们手动刷新页面，其主要的参数/属性有：

n_intervals，Interval()的核心属性，所谓的自动更新实际上就是自动对n_intervals的递增过程；

interval，数值型，用于设置每隔多少毫秒对n_intervals的值进行一次递增，默认为1000即1秒；

max_intervals，int型，用于设置在经历多少次递增后，不再继续自动更新，默认为-1即不限制；

disabled，bool型，默认为False，用于设置是否停止递增更新过程，如果说max_intervals控制的过程是for循环的话，disabled就是while循环，我们可以利用它自行编写逻辑在特定的条件下停止Interval()的递增过程。

下面我们从一个伪造数据的股价实时更新系统例子中进一步理解Interval()的作用：

app2.py

importdash
importnumpyasnp
importdash_core_componentsasdcc
importdash_html_componentsashtml
importdash_bootstrap_componentsasdbc
fromdash.dependenciesimportInput,Output,State

app=dash.Dash(__name__)

app.layout=dbc.Container(
[
html.P(
[
html.Strong('贵州茅台(600519)'),
'最新股价：',
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')
)
deffake_price_generator(n_intervals,latest_price):
fake_price=float(latest_price)+np.random.normal(0,0.1)

iffake_price>float(latest_price):
returnf'{fake_price:.2f}',{'color':'red','background-color':'rgba(195,8,26,0.2)'}

eliffake_price<float(latest_price):
returnf'{fake_price:.2f}',{'color':'green','background-color':'rgba(50,115,80,0.2)'}

returnf'{fake_price:.2f}',{'background-color':'rgba(113,120,117,0.2)'}


if__name__=='__main__':
app.run_server(debug=True)

哈哈，是不是非常的实用~

2.3 利用ColorPicker()进行交互式色彩设置

接下来我们要介绍的这个很有意思的部件来自Dash的官方依赖dash_daq，它并不是自带的，我们需要用pip进行安装。

ColorPicker()的功能是渲染出一个交互式的色彩选择部件，使得我们可以更方便更直观地选择色彩值，其主要参数/属性有：

label，字符串或字典，若只传入字符串，则传入的文字会作为渲染出的色彩选择器的标题，若传入字典，其label键值对用于设置标题文本内容，style参数用于自定义css样式；

labelPosition，字符型，top时标题会置于顶部，bottom时会置于底部；

size，设置部件整体的像素宽度

value，字典型，作为参数时可以用来设定色彩选择器的初始色彩，作为属性时可以获取当前色彩选择器的选定色彩，hex键值对可以直接获取十六进制色彩值，rgb键对应的值为包含r、g、b和a四个键值对的字典，即构成rgba色彩值的三通道+透明度值。

让我们通过下面这个简单的例子来认识它的工作过程：

app3.py

importdash
importdash_daqasdaq
importdash_html_componentsashtml
importdash_bootstrap_componentsasdbc
fromdash.dependenciesimportInput,Output

app=dash.Dash(__name__)

app.layout=dbc.Container(
[
daq.ColorPicker(
id='color-picker',
label={
'label':'色彩选择器',
'style':{
'font-size':'18px',
'font-family':'SimHei',
'font-weight':'bold'
}
},
size=400,
value=dict(hex="#120E03")
),
html.P(
'测试'*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)

动图录制出来因为被压缩了所以色彩区域看起来跟打了码似得：

实际上是这样的：

2.4 利用DashDatetimepicker()进行时间范围选择

接下来我要给大家介绍的这个部件DashDatetimepicker()也是来自第三方库，它基于react-datetime，可以帮助我们创建进行日期选择功能的部件（其实dash-core_components中也有类似功能的DatePickerRange()部件，但是太丑了，而且对中文支持的不好）。

使用pip install dash_datetimepicker完成安装之后，默认的部件月份和星期的名称显示都是英文的，我通过对相关的js源码略加修改之后，便可以使用中文了，大家使用的时候把本期附件中的dash_datetimepicker.min.js放到assets目录下即可。

DashDatetimepicker()使用起来非常简单，除了id之外，我们只需要在回调中获取它的startDate与endDate属性即可捕获到用户设置的日期时间范围（在回调中我们接收到的开始结束时间需要加上8个小时，这是个bug）：

app4.py

importdash
importpandasaspd
importdash_datetimepicker
importdash_html_componentsashtml
importdash_bootstrap_componentsasdbc
fromdash.dependenciesimportInput,Output

app=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')]
)
defdatetime_range(startDate,endDate):
#修正8小时时间差bug并格式化为字符串
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')

returnf'从{startDate}到{endDate}'


if__name__=="__main__":
app.run_server(debug=True)