[知识图谱实战篇] 七.HTML+D3实现关系图谱搜索功能
2024-04-14 07:08:27
前面作者讲解了很多知识图谱原理知识，包括知识图谱相关技术、Neo4j绘制关系图谱等，但仍缺少一个系统全面的实例。为了加深自己对知识图谱构建的认识，为后续创建贵州旅游知识图谱打下基础，作者深入学习了张宏伦老师的网易云课程（星球系列电影），并结合自己的理解和技术分享了该系列专栏，从数据采集、数据展示、数据分析到知识图谱构建，文章后续还会讲解中文数据的实体识别、关系抽取、知识计算等。
前面通过六篇文章基本构建了电影知识图谱，并且能显示选中节点相关联的边及属性，如下图所示：
本文主要增加了一个搜索功能，通过该搜索框能展示搜索节点的相关内容，同时在张老师的基础上增加搜索节点相关联的边及节点。如下图所示：
代码下载地址：https://download.csdn.net/download/eastmount/10958879
Github下载地址：https://github.com/eastmountyxz/Knowledge-Graph-Movie
这是一系列基础性文章，希望对您有所帮助 ，尤其是对知识图谱感兴趣和编程刚入门的同学。同时也因为最近准备博士考试，做题做吐了，写点新专栏调节下心情，与君共勉，一起加油。
前文：
[知识图谱实战篇] 一.数据抓取之Python3抓取JSON格式的电影实体
[知识图谱实战篇] 二.Json+Seaborn可视化展示电影实体
[知识图谱实战篇] 三.Python提取JSON数据、HTML+D3构建基本可视化布局
[知识图谱实战篇] 四.HTML+D3+CSS绘制关系图谱
[知识图谱实战篇] 五.HTML+D3添加鼠标响应事件显示相关节点及边
[知识图谱实战篇] 六.HTML+D3实现点击节点显示相关属性及属性值
文章目录
- 一.HTML增加搜索框
- 二.JS增加搜索响应事件
- 三.优化代码-显示相关联节点及边
- 四.完整代码
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再次强烈推荐大家阅读张宏伦老师的网易云课程及Github源码，受益匪浅。
https://github.com/Honlan/starwar-visualization/tree/master/star_war
https://study.163.com/course/courseLearn.htm?courseId=1003528010
一.HTML增加搜索框
首先，利用HTML绘制一个搜索框。
<!-- 绘制搜索框 -->
<div id="search"><input type="text" class="form-control">
</div>
注意，class为form-control，它是bootstrap的基本样式，所以需要在前面导入基本样式代码，如下：
<link href="http://cdn.bootcss.com/bootstrap/3.3.4/css/bootstrap.min.css" rel="stylesheet">
<script src="http://cdn.bootcss.com/bootstrap/3.3.4/js/bootstrap.min.js"></script>
此时，你会发现新增的搜索框已经被置于底部，接着需要通过CSS设置其样式。
CSS增加样式代码如下：绝对定位、位置、颜色、边框去掉、outline去掉、阴影 去掉、跨度设置、背景颜色设置。
#search input {position: absolute;top: 220px;left: 60px;color: #fff;border: none;outline: none;box-shadow: none;width: 200px;background-color: #666;
}
此时就增加好了搜索框：
二.JS增加搜索响应事件
当搜索框设置完成之后，再设置其响应事件。添加事件 $(’#search1 input’).keyup(function(event) {})
其基本功能表示：
- 当输入内容则响应该事件keyup
- 如果input值为空，即没有输入搜索内容则显示所有圆和边
- 如果有搜索内容，显示搜索相关联的节点
- 同时设置Texts、所有边隐藏
<script type="text/javascript">
//搜索框中输入内容则响应该事件
//keyup按键敲击响应event
$('#search input').keyup(function(event) {//如果Input值是空的显示所有的圆和线(没有进行筛选)if ($(this).val() == '') {d3.select('#svg1 .texts').selectAll('text').attr('class', '');d3.select('#svg1 .nodes').selectAll('circle').attr('class', '');d3.select('#svg1 .links').selectAll('line').attr('class', '');}//否则判断判断三个元素是否等于name值，等于则显示该值else {var name = $(this).val();//搜索所有的节点d3.select('#svg1 .nodes').selectAll('circle').attr('class', function(d) {//输入节点id的小写等于name则显示，否则隐藏if (d.id.toLowerCase().indexOf(name.toLowerCase()) >= 0) {return '';} else {return 'inactive'; //隐藏}});//搜索textsd3.select('#svg1 .texts').selectAll('text').attr('class', function(d) {if (d.id.toLowerCase().indexOf(name.toLowerCase()) >= 0) {return '';} else {return 'inactive';}});//搜索linksd3.select("#svg1 .links").selectAll('line').attr('class', function(d) {//return 'inactive';});}
});
</script>
此时的运行效果如下图所示，比如搜索 luke 则反馈该节点，它是一个人物。
点击“文字”的搜索也是如此，仅显示单一节点。
三.优化代码-显示相关联节点及边
但我们更期待的结果是反馈搜索节点及其相关联的边及节点，下面作者结合之前的文章进行优化。此时原理很简单，增加一个循环，判断所有边的起点（Source）或终点（Target）与该搜索节点相邻，则显示，否则设置其class属性为’inactive’，即隐藏节点。
核心代码如下：
<script>
//搜索框中输入内容则响应该事件
//keyup按键敲击响应event
$('#search input').keyup(function(event) {//如果Input值是空的显示所有的圆和线(没有进行筛选)if ($(this).val() == '') {d3.select('#svg1 .texts').selectAll('text').attr('class', '');d3.select('#svg1 .nodes').selectAll('circle').attr('class', '');d3.select('#svg1 .links').selectAll('line').attr('class', '');}//否则判断判断三个元素是否等于name值，等于则显示该值else {var name = $(this).val();//搜索所有的节点d3.select('#svg1 .nodes').selectAll('circle').attr('class', function(d) {//输入节点id的小写等于name则显示，否则隐藏if (d.id.toLowerCase().indexOf(name.toLowerCase()) >= 0) {return '';} else {//优化：与该搜索节点相关联的节点均显示//links链接的起始节点进行判断,如果其id等于name则显示这类节点//注意: graph=datafor (var i = 0; i < graph.links.length; i++) {//如果links的起点等于name，并且终点等于正在处理的则显示if ((graph.links[i]['source'].id.toLowerCase().indexOf(name.toLowerCase()) >= 0) && (graph.links[i]['target'].id == d.id)) {return '';}//如果links的终点等于name，并且起点等于正在处理的则显示if ((graph.links[i]['target'].id.toLowerCase().indexOf(name.toLowerCase()) >= 0) && (graph.links[i]['source'].id == d.id)) {return '';}} return 'inactive'; //隐藏其他节点 }});//搜索textsd3.select('#svg1 .texts').selectAll('text').attr('class', function(d) {if (d.id.toLowerCase().indexOf(name.toLowerCase()) >= 0) {return '';} else {//优化：与该搜索节点相关联的节点均显示//links链接的起始节点进行判断,如果其id等于name则显示这类节点//注意: graph=datafor (var i = 0; i < graph.links.length; i++) {//如果links的起点等于name，并且终点等于正在处理的则显示if ((graph.links[i]['source'].id.toLowerCase().indexOf(name.toLowerCase()) >= 0) && (graph.links[i]['target'].id == d.id)) {return '';}//如果links的终点等于name，并且起点等于正在处理的则显示if ((graph.links[i]['target'].id.toLowerCase().indexOf(name.toLowerCase()) >= 0) && (graph.links[i]['source'].id == d.id)) {return '';}} return 'inactive'; //隐藏其他节点}});//搜索links 所有与搜索name相关联的边均显示//显示相的邻边 注意 || //name=$(this).val()：名字为键盘输入的内容d3.select("#svg1 .links").selectAll('line').attr('class', function(d) {if ((d.source.id.toLowerCase().indexOf(name.toLowerCase()) >= 0) || (d.target.id.toLowerCase().indexOf(name.toLowerCase()) >= 0) ) {return '';} else {return 'inactive'; //隐藏}});}
}); //end input
</script>
运行结果如下图所示，同时如果有多个名字相关的节点，它们与其关联的节点和边均会显示。
PS：但是也存在一个问题，即右边显示的属性为鼠标选中显示，而搜索通常不能显示属性，但这不会影响整体效果。
四.完整代码
完整代码如下所示：
<!DOCTYPE html>
<html><head><meta charset="UTF-8" /><meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge"><meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1"><title>知识图谱</title><meta name="description" content="" /><meta name="keywords" content="" /><meta name="author" content="" /><link rel="shortcut icon" href=""><script src="http://cdn.bootcss.com/jquery/2.1.4/jquery.min.js"></script><link href="http://cdn.bootcss.com/bootstrap/3.3.4/css/bootstrap.min.css" rel="stylesheet"><script src="http://cdn.bootcss.com/bootstrap/3.3.4/js/bootstrap.min.js"></script>
</head>
<style type="text/css">
body {background-color: #272b30;padding: 30px 40px;text-align: center;font-family: OpenSans-Light, PingFang SC, Hiragino Sans GB, Microsoft Yahei, Microsoft Jhenghei, sans-serif;
}#indicator {position: absolute; left: 60px;bottom: 120px;text-align: left;color: #f2f2f2;font-size: 12px;
}#indicator>div {margin-bottom: 4px;
}#indicator span {display: inline-block;width: 30px;height: 14px;position: relative;top: 2px;margin-right: 8px;
}.links line {stroke: rgb(240, 240, 240); stroke-opactity: 0.2;
}.links line.inactive {/*display: none !important;*/stroke-opacity: 0;
}.nodes circle {stroke: #fff;stroke-width: 1.5px;
}.nodes circle:hover {cursor: pointer;
}.nodes circle.inactive {display: none !important;
}.texts text {display: none;
}.texts text:hover {cursor: pointer;
}.texts text.inactive {display: none !important;
}#mode {position: absolute;top: 160px;left: 60px;
}#mode span {display: inline-block;border: 1px solid #fff;color: #fff;padding: 6px 10px;border-radius: 4px;font-size: 14px;transition: color, background-color .3s;-o-transition: color, background-color .3s;-ms-transition: color, background-color .3s;-moz-transition: color, background-color .3s;-webkit-transition: color, background-color .3s;
}#mode span.active, #mode span:hover {background-color: #fff;color: #333;cursor: pointer;
}#info {position: absolute;bottom: 40px;right: 30px;text-align: right;width: 270px;
}#info p {color: #fff;font-size: 12px;margin-top: 0;margin-bottom: 5px;
}#info p span {color: #888;margin-right: 10px;
}#info h4 {color: #fff;
}#search input {position: absolute;top: 220px;left: 60px;color: #fff;border: none;outline: none;box-shadow: none;width: 200px;background-color: #666;
}
</style>
<body><!-- 绘制标题样式 --><h1 style="color:#fff;font-size:32px;margin-bottom:0px;text-align:center;margin-left:40px;">Star Wars</h1><!-- 第一个布局 绘制知识图谱主图 --><div style="text-align: center; position:relative;"><svg width="800" height="560" style="margin-right:80px;margin-bottom:-40px;" id="svg1"></svg><!-- 绘制图例 --><div id="indicator"></div><!-- 绘制模式选择 --><div id="mode"><span class="active" style="border-top-right-radius:0;border-bottom-right-radius:0;">节点</span><span style="border-top-left-radius:0;border-bottom-left-radius:0;position:relative;left:-5px;">文字</span></div><!-- 绘制搜索框 --><div id="search"><input type="text" class="form-control"></div><!-- 绘制右边显示结果 --><div id="info"><h4></h4></div></div><!-- 第二个布局 下部分时间点 文本居中 相对定位--><div style="text-align: center; position:relative;"><svg width="960" height="240" style="margin-right:60px;margin-bottom:-40px;" id="svg1"><g></g></svg></div></body><!-- 增加D3元素库 -->
<script src="https://d3js.org/d3.v4.min.js"></script>
<!-- 补充JS代码 -->
<script type="text/javascript">$(document).ready(function() {//定义svg变量将布局svg1选出来 var svg = d3.select("#svg1"), width = svg.attr("width"), height = svg.attr("height");//定义name变量制作图标var names = ['Films', 'Characters', 'Planets', 'Starships', 'Vehicles', 'Species'];var colors = ['#6ca46c', '#4e88af', '#ca635f', '#d2907c', '#d6744d', '#ded295'];//背景颜色设置 补充CSS样式设置字体布局for (var i=0; i < names.length; i++) {$('#indicator').append("<div><span style='background-color:" + colors[i] + "'></span>" + names[i] + "</div>");}//利用d3.forceSimulation()定义关系图 包括设置边link、排斥电荷charge、关系图中心点var simulation = d3.forceSimulation().force("link", d3.forceLink().id(function(d) {return d.id;})).force("charge", d3.forceManyBody()).force("center", d3.forceCenter(width / 2, height / 2));//存储关系图的数据var graph;//定义d3.json请求python处理好的节点及边 请求成功返回数据，否则报错d3.json("starwar_alldata.json", function(error, data) {if(error) throw error;graph = data;console.log(graph);//D3映射数据至HTML中//g用于绘制所有边,selectALL选中所有的line,并绑定数据data(graph.links),enter().append("line")添加元素//数据驱动文档,设置边的粗细//前面定义var svg = d3.select("#svg1")var link = svg.append("g").attr("class","links").selectAll("line").data(graph.links).enter().append("line").attr("stroke-width", function(d) {//return Math.sqrt(d.value);return 1; //所有线宽度均为1});//添加所有的点//selectAll("circle")选中所有的圆并绑定数据,圆的直径为d.size//再定义圆的填充色,同样数据驱动样式,圆没有描边,圆的名字为d.id//call()函数：拖动函数,当拖动开始绑定dragstarted函数，拖动进行和拖动结束也绑定函数var node = svg.append("g").attr("class", "nodes").selectAll("circle").data(graph.nodes).enter().append("circle").attr("r", function(d) {return d.size;}).attr("fill", function(d) {return colors[d.group];}).attr("stroke", "none").attr("name", function(d) {return d.id;}).call(d3.drag().on("start", dragstarted).on("drag", dragged).on("end", dragended));//显示所有的文本 //设置大小、填充颜色、名字、text()设置文本//attr("text-anchor", "middle")文本居中var text = svg.append("g").attr("class", "texts").selectAll("text").data(graph.nodes).enter().append("text").attr("font-size", function(d) {return d.size;}).attr("fill", function(d) {return colors[d.group];}).attr('name', function(d) {return d.id;}).text(function(d) {return d.id;}).attr('text-anchor', 'middle').call(d3.drag().on("start", dragstarted).on("drag", dragged).on("end", dragended));//圆增加titlenode.append("title").text(function(d) {return d.id;})//simulation中ticked数据初始化，并生成图形simulation.nodes(graph.nodes).on("tick", ticked);simulation.force("link").links(graph.links);//ticked()函数确定link线的起始点x、y坐标 node确定中心点 文本通过translate平移变化function ticked() {link.attr("x1", function(d) {return d.source.x;}).attr("y1", function(d) {return d.source.y;}).attr("x2", function(d) {return d.target.x;}).attr("y2", function(d) {return d.target.y;});node.attr("cx", function(d) {return d.x;}).attr("cy", function(d) {return d.y;});text.attr('transform', function(d) {return 'translate(' + d.x + ',' + (d.y + d.size / 2) + ')';});}});// Cross origin requests are only supported for protocol schemes: http, data, chrome, chrome-extension// 本地json数据需要放置服务器中请求 XAMPP//该变量保证拖动鼠标时，不会影响图形变换，默认为false未选中鼠标var dragging = false;//开始拖动并更新相应的点function dragstarted(d) {if (!d3.event.active) simulation.alphaTarget(0.3).restart();d.fx = d.x;d.fy = d.y;dragging = true;}//拖动进行中function dragged(d) {d.fx = d3.event.x;d.fy = d3.event.y;}//拖动结束function dragended(d) {if (!d3.event.active) simulation.alphaTarget(0);d.fx = null;d.fy = null;dragging = false;}//span点击事件$('#mode span').click(function(event) {//span都设置为不激活状态$('#mode span').removeClass('active');//点击的span被激活$(this).addClass('active');//text隐藏 nodes显示if ($(this).text() == '节点') {$('.texts text').hide();$('.nodes circle').show();} else {$('.texts text').show();$('.nodes circle').hide();}});//为svg1父元素下的.nodes circle元素绑定鼠标进入事件$('#svg1').on('mouseenter', '.nodes circle', function(event) {//通过变量dragging保证拖动鼠标时，其状态不受影响，从而改变图形//鼠标没有拖动才能处理事件if(!dragging) {//获取被选中元素的名字var name = $(this).attr("name");//设置#info h4样式的颜色为该节点的颜色，文本为该节点name//$(this).attr('fill')表示当前悬浮圆的填充色$('#info h4').css('color', $(this).attr('fill')).text(name);//每次点击添加属性前把上次显示的信息去除，否则会不断叠加$('#info p').remove();//打印悬浮的节点信息//console.log(info[name]);//遍历所有的for (var key in info[name]) {//类型复杂的不进行显示if (typeof(info[name][key]) == 'object') {continue;}//比较复杂的超链接字段不显示if (key == 'url' || key == 'title' || key == 'name' || key == 'edited' || key == 'created' || key == 'homeworld') {continue;}//显示值及其字段名字$('#info').append('<p><span>' + key + '</span>' + info[name][key] + '</p>');}//选择#svg1 .nodes中所有的circle，再增加个classd3.select('#svg1 .nodes').selectAll('circle').attr('class', function(d) {//数据的id是否等于name,返回空if(d.id==name) {return '';} //当前节点返回空，否则其他节点循环判断是否被隐藏起来(CSS设置隐藏)else {//links链接的起始节点进行判断,如果其id等于name则显示这类节点//注意: graph=datafor (var i = 0; i < graph.links.length; i++) {//如果links的起点等于name，并且终点等于正在处理的则显示if (graph.links[i]['source'].id == name && graph.links[i]['target'].id == d.id) {return '';}if (graph.links[i]['target'].id == name && graph.links[i]['source'].id == d.id) {return '';}}return "inactive"; //前面CSS定义 .nodes circle.inactive}});//处理相邻的边line是否隐藏 注意 || d3.select("#svg1 .links").selectAll('line').attr('class', function(d) {if (d.source.id == name || d.target.id == name) {return '';} else {return 'inactive';}});}});//鼠标移开还原原图，显示所有隐藏的点及边$('#svg1').on('mouseleave', '.nodes circle', function(event) {//如果dragging为false才处理事件if(!dragging) {d3.select('#svg1 .nodes').selectAll('circle').attr('class', '');d3.select('#svg1 .links').selectAll('line').attr('class', '');} });//鼠标进入文本显示相邻节点及边$('#svg1').on('mouseenter', '.texts text', function(event) {if (!dragging) {var name = $(this).attr('name');//同样的代码从选中圆中赋值过来$('#info h4').css('color', $(this).attr('fill')).text(name);$('#info p').remove();for (var key in info[name]) {if (typeof(info[name][key]) == 'object') {continue;}if (key == 'url' || key == 'title' || key == 'name' || key == 'edited' || key == 'created' || key == 'homeworld') {continue;}$('#info').append('<p><span>' + key + '</span>' + info[name][key] + '</p>');}d3.select('#svg1 .texts').selectAll('text').attr('class', function(d) {if (d.id == name) {return '';}for (var i = 0; i < graph.links.length; i++) {if (graph.links[i]['source'].id == name && graph.links[i]['target'].id == d.id) {return '';}if (graph.links[i]['target'].id == name && graph.links[i]['source'].id == d.id) {return '';}}return 'inactive';});d3.select("#svg1 .links").selectAll('line').attr('class', function(d) {if (d.source.id == name || d.target.id == name) {return '';} else {return 'inactive';}});}});//鼠标移除文本还原相应节点及边$('#svg1').on('mouseleave', '.texts text', function(event) {if (!dragging) {d3.select('#svg1 .texts').selectAll('text').attr('class', '');d3.select('#svg1 .links').selectAll('line').attr('class', '');}});//搜索框中输入内容则响应该事件//keyup按键敲击响应event$('#search input').keyup(function(event) {//如果Input值是空的显示所有的圆和线(没有进行筛选)if ($(this).val() == '') {d3.select('#svg1 .texts').selectAll('text').attr('class', '');d3.select('#svg1 .nodes').selectAll('circle').attr('class', '');d3.select('#svg1 .links').selectAll('line').attr('class', '');}//否则判断判断三个元素是否等于name值，等于则显示该值else {var name = $(this).val();//搜索所有的节点d3.select('#svg1 .nodes').selectAll('circle').attr('class', function(d) {//输入节点id的小写等于name则显示，否则隐藏if (d.id.toLowerCase().indexOf(name.toLowerCase()) >= 0) {return '';} else {//优化：与该搜索节点相关联的节点均显示//links链接的起始节点进行判断,如果其id等于name则显示这类节点//注意: graph=datafor (var i = 0; i < graph.links.length; i++) {//如果links的起点等于name，并且终点等于正在处理的则显示if ((graph.links[i]['source'].id.toLowerCase().indexOf(name.toLowerCase()) >= 0) && (graph.links[i]['target'].id == d.id)) {return '';}//如果links的终点等于name，并且起点等于正在处理的则显示if ((graph.links[i]['target'].id.toLowerCase().indexOf(name.toLowerCase()) >= 0) && (graph.links[i]['source'].id == d.id)) {return '';}} return 'inactive'; //隐藏其他节点 }});//搜索textsd3.select('#svg1 .texts').selectAll('text').attr('class', function(d) {if (d.id.toLowerCase().indexOf(name.toLowerCase()) >= 0) {return '';} else {//优化：与该搜索节点相关联的节点均显示//links链接的起始节点进行判断,如果其id等于name则显示这类节点//注意: graph=datafor (var i = 0; i < graph.links.length; i++) {//如果links的起点等于name，并且终点等于正在处理的则显示if ((graph.links[i]['source'].id.toLowerCase().indexOf(name.toLowerCase()) >= 0) && (graph.links[i]['target'].id == d.id)) {return '';}//如果links的终点等于name，并且起点等于正在处理的则显示if ((graph.links[i]['target'].id.toLowerCase().indexOf(name.toLowerCase()) >= 0) && (graph.links[i]['source'].id == d.id)) {return '';}} return 'inactive'; //隐藏其他节点}});//搜索links 所有与搜索name相关联的边均显示//显示相的邻边 注意 || //name=$(this).val()：名字为键盘输入的内容d3.select("#svg1 .links").selectAll('line').attr('class', function(d) {if ((d.source.id.toLowerCase().indexOf(name.toLowerCase()) >= 0) || (d.target.id.toLowerCase().indexOf(name.toLowerCase()) >= 0) ) {return '';} else {return 'inactive'; //隐藏}});}}); //end input//加载Python获取的Json信息：六类实体详细属性信息var info;//d3.json获取数据d3.json("all_data.json", function(error, data) {if(error) throw error;info = data;});});
</script>
</html>
源码下载地址：https://download.csdn.net/download/eastmount/10958879
希望这篇基础性文章对你有所帮助，尤其是新手。
哎，英语真心太差了，博士也不一定能考上，但我至少奋斗过，这个寒假每日每夜都忙碌着。同时也希望未来能有更多时间学习新知识，分享新知识。未来的路谁又知道，作为一名大学老师，希望自己能始终保持初心，教好自己的每一个学生；作为一名程序员，希望自己知道学无止境，写好自己的每一篇博文；作为一名主人公，希望自己能照顾好另一伴，爱她就像爱生命。我毫无阅历，毫无准备，我一头栽进我的命里，就像跌进一个深坑，从那一秒钟起，我的心里只有一个，就是你。
（By:Eastmount 2019-02-14 下午4点 http://blog.csdn.net/eastmount/）
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