基于JAVA 数据可视化设计与实现

韩继英

（山西职业技术学院，山西 太原030006）

随着大数据、云数据的协同发展，用户数据挖掘价值也在不断提高。为了实现良好的用户界面，并达到较高的用户满意度，越来越多的用户开始进行大数据挖掘和数据可视化展示的研究。本文基于B/S 模式进行开发，借助前沿的前端软件开发功能，以智能配电管理系统为例进行数据可视化设计与实现，旨在提高配电管理的数据管理效率、促进配电网络数据的可视化展示功能应用，为配电网络数据的普及提供良好的参考路径。

1 基本概述

1.1 数据可视化技术

数据可视化是将生硬的数据表、资料等以易懂、易视的方式呈现给客户群体，数据可视化技术主要包括数据、信息以及科学计算结果的展示，基于计算机图形学，以图元方式将计算机语言或者数据通过多种方式表达出来，使客户能直观的了解其所代表含义和意义。

数据可视化技术通过综合应用数据可视化技术和符合规则的协议，构建可视化框架，借助接口技术将可视化技术将资料、数据原表展现出来，目前可视化技术主要包括EChart、D3.js、Vis.js 等，其可以提供丰富的图文表达，每种数据可视化可达到不同的效果且支持自定义定制。

1.2 数据图表工具

数据图表工具作为数据报表的构成，不仅支持图文打印还支持图标定制，其通过安装对应的软件即可实现系统数据的可视化。

1.3 数据可视化平台

数据可视化平台基于客户需求，为目标客户提供定制服务，支持数据集成且支持数据结果统计学分析等。

2 平台总体设计

平台总体设计按照用户协议和网络规则可分为以下4 个部分，具体如图1 所示。

图1 业务架构图

平台运行架构主要分为以下三个方面内容：

（1）多源数据集成

平台具有多类型数据的输入，支撑多元化数据集成，并支持在线数据分析等模块。

（2）多类型可视化技术集成

多类型数据具有统一的数据可视化接口技术，在平台上可进行不同类型的数据表呈现。

（3）可视化支撑服务

不同系统的兼容性不同，平台为不同系统制定统一的数据展示接口，实现不同系统可在平台兼容应用。

3 功能架构设计

根据用户的意图在可视化平台中将平台可划分为应用层面、展示层面以及后台和系统管理模块具体如图2 所示。

图2 平台功能架构图

平台主要功能介绍如下所示：

（1）应用系统集成管理

用户可以在线定制系统集成模块、数据加密、图标展示等，平台可为对标客户提供对标方案，通过参数调整和可视化界面匹配实现应用系统集成管理。

（2）图表管理

用户可在线访问、查询系统集成后情况。图表管理可通过数据模块、展示模块以及技术集成构成，为数据的可视化提供技术保障。

（3）数据源管理

数据集成化程度是平台、数据应用深度的表征之一，通过数据库管理、文件管理以及元数据管理实现数据源控制。

（4）项目管理

作为管理单元，数据切入点，可在此模块中进行多个数据源、图表以及系统集成，目前只有同一个项目资源才能进行路径的访问。

（5）系统管理

平台最基本模块化管理，主要包括用户体系、权限管理、安全管理等模块，支持数据的动态监控和日常维护。

4 部署架构设计

可视化平台架构设计基于木马、病毒防护下，不同域名派送以及网络协议规则下，实现数据稳定的传输和交互，具体如图3 所示。借助域名派送原理可提高数据传输效率，提高宽度传输比，防火墙可实现服务区和数据区之间网络的安全分离。

图3 部署架构设计

通过采用多种交互技术，降低由于单点造成的系统故障，因此在进行平台设计过程中需要将软件和服务整合在同一台服务器终端，并进行数据用户节点和服务器节点的动态兼容。

5 平台功能验证

5.1 系统运行环境

本文通过以智能配电管理系统为例，进行基于JAVA 数据可视化设计与实现，首先为保证数据的安全性和可靠性，对网络进行分区处理，申请区、业务区和数据区，数据可视化智能配电管理系统为后台管理提供数据可视化框架体系，硬件配置要求：

CPU：奔腾双核以上计算机

内存：1G 以上

操作系统版本：Win7/vista/WindowsXP

软件需求：EChart、Vis.js 、D3.js 等

开发语言：Java

系统开发工具：MyEclipse10.7.1

后台服务器：ApacheTomcat7.0.73

数据库：MYSQL

浏览器：360 安全浏览器8.1

5.2 可视化功能定制

可视化功能定制：主要包括项目管理、数据图表管理以及应用系统集成管理等。其中项目管理是资源化管理的单元之一，每个系统对应一个资源端口，通过项目管理科进行数据资源的查看和调用；数据管理主要保留数据和文件集成，用户可根据数据库以及集成类型进行数据源的甄别，分析其数据库结构等。

数据管理：数据管理是统一管理数据库和文件数据，用户在系统规则下可选择不同的数据方式来进行数据管理、查询、删除和修改。

图表管理：用户根据图表信息，通过数据选择、筛选等进行数据图表的管理，在进行数据筛选过程中，需要对数据库进行表、字段等信息的描述，借助SQL 查看数据筛选结果；图表定制需要输入对应的标题信息以及自定义坐标轴的内容。

5.3 平台集成

智能配电管理平台是供电企业进行用电数据管理、用户服务的计算机集成系统，可实现数据的动态管理、统计分析以及智能化服务。由于智能配电管理平台访问用户较少，数据可视化平台选用单机模式。智能配电系统平台可根据总体情况，进行不同设备的趋势分析，具体如图4 所示。

图4 平台趋势分析

6 结论

随着信息技术的不断发展，信息化体系的完善，海量数据的爆发式增长，如何在海量的数据用易懂、易视的图形交互方式表达出来成为各行各业发展的迫切需要。本文基于B/S 模式以智能配电管理系统为例进行数据可视化设计与实现，通过案例分析后，设计的系统和部署方案可行，可视化界面良好，极大促进了数据使用效率的最大化，为数据的可视化技术应用奠定了参考基础。