【.NET全栈】ZedGraph图表库的介绍和应用

一、ZedGraph介绍

ZedGraph 是一个用于绘制图表和图形的开源.NET图表库。它提供了丰富的功能和灵活性，可以用于创建各种类型的图表，包括折线图、柱状图、饼图等。ZedGraph 支持多种数据源，包括数组、数据表和实时数据流，同时还提供了丰富的定制选项，使用户能够轻松地定制图表的外观和行为。这个库在.NET开发中被广泛应用于数据可视化和报表生成等领域。

ZedGraph.dll的源码库代码：

ZedGraph的特点

• 可以先生成图片后再显示，这对一些多用户并发有点帮助。（RenderMode.ImageTag）
• 可以动态生成，不用保存文件，可以减少IO的读写消耗。（RenderMode.RawImage）
• 比较多的呈现方式，比如曲线图、柱状图、饼图等。

ZedGraph的缺点

• 编码的时候，在设置属性不方便，一点注释都没有，不要说是中文的啦，就连英文都没有，太不方便了。
• 图表的显示比较简陋，没有OpenFlashChar来得好看。

使用注意事项

• dll文件当前的最新版本是5.1.5，我以前也使用过4.3.4的版本，这两个版本的差别很大，很多属性都已经不存在了，面向对象的感念可能加强了不少，也清晰了不少，因为现在的属性设置都是先实体，再属性了，而以前就比较混乱了。所以在使用不同的版本的时候要注意这点。
• 在Windows Forms和 ASP.Net Web Form项目中使用是不同。

二、ZedGraph官网

https://sourceforge.net/projects/zedgraph/files/

官网中可以看到ZedGraph的介绍，在文件列可以下载dll文件和使用例子。都是.NET平台下C#语言的，可以在VisualStudio中查看代码，以及运行代码

三、ZedGraph的应用

1、新建WinForm项目。

2、在官网中下载ZedGraph.dll库文件，在项目中引用，并添加命名空间。

3、工具箱中添加ZedGraph控件。

4、在Form1中拖入一个ZedGraphControl控件，修改name属性为myZedgraph。

5、项目中的代码如下：

这是一个简单的 Windows 窗体应用程序，使用 ZedGraph 库来绘制速度随时间变化的曲线图。关键步骤如下：

1）. 初始化图表控件 (InitZedGraph 方法):

• 在 InitZedGraph方法中，首先获取 GraphPane对象，然后设置图表的标题、X轴和Y轴的标题。
• 接着使用 PointPairList对象 vlist存储时间和速度的数据点。
• 使用 AddCurve方法创建一条红色的菱形样式曲线，并将数据点 vlist绑定到曲线上。
• 设置了一些图表的显示样式，如网格线、刻度颜色、背景颜色等。
• 最后调用 AxisChange 方法刷新轴。

2）. 定时器刷新曲线 (ChartTimer_Tick 方法):

• 在 ChartTimer_Tick方法中，通过定时器每隔一定时间触发，模拟生成随机速度数据，并将新的数据点添加到 vlist 中。
• 每次添加新数据后，更新时间 time 的值，并调用 AxisChange 方法和 Refresh方法刷新曲线。

3）. Form1 构造函数:

• 在构造函数中，初始化 ZedGraph 控件并启动定时器，每隔一定时间刷新曲线。

4）. Form1_Load 方法:

• 在 Form1_Load 方法中，弹出一个消息框显示 “Hello world!”。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
using ZedGraph;

namespace WindowsFormsApp1
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        //定时器刷新曲线
        Timer ChartTimer;

        //时间
        int time = 30;

        //记录曲线值
        PointPairList vlist = new PointPairList();

        public Form1()
        {
            InitializeComponent();

            //初始化ZedGraph
            InitZedGraph();

            ChartTimer = new Timer()
            {
                Interval = 300,
            };
            ChartTimer.Tick += ChartTimer_Tick;
            ChartTimer.Start();

        }

        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            MessageBox.Show("Hello world!");
        }

        #region 初始化图表控件
        private void InitZedGraph()
        {
            GraphPane myPane = myZedGraph.GraphPane;
            myPane.IsAlignGrids = true;
            myPane.Title.Text = "测试速度";
            myPane.XAxis.Title.Text = "时间";
            myPane.YAxis.Title.Text = "速度";


            for (int i = 0; i < 30; i++)
            {
                double time = (double)i;
                double acceleration = 2.0;
                double velocity = acceleration * time;
                vlist.Add(time, velocity);
            }

            //生成一条红色的菱形样式曲线，将曲线和值vlist绑定
            //生成速度图例
            LineItem myCurve = myPane.AddCurve("速度", vlist, Color.Red, SymbolType.Diamond);
            //填充白色
            myCurve.Symbol.Fill = new Fill(Color.White);


            //显示X的网格线
            myPane.XAxis.MajorGrid.IsVisible = true;

            //设置Y轴刻度为红色
            myPane.YAxis.Scale.FontSpec.FontColor = Color.Red;
            myPane.YAxis.Title.FontSpec.FontColor = Color.Red;

            //隐藏Y轴对面的刻度显示
            myPane.YAxis.MajorTic.IsOpposite = false;
            myPane.YAxis.MinorTic.IsOpposite = false;

            // 不显示Y轴的0刻度线
            myPane.YAxis.MajorGrid.IsZeroLine = false;
            myPane.YAxis.MajorGrid.IsVisible = true;
            myPane.YAxis.MajorGrid.Color = Color.Red;

            //设置刻度范围
            myPane.YAxis.Scale.Align = AlignP.Inside;
            myPane.YAxis.Scale.Max = 100;
            myPane.YAxis.Scale.MaxAuto = true;


            //设置chart的背景颜色
            myPane.Chart.Fill = new Fill(Color.White, Color.LightGoldenrodYellow, 45.0f);

            //刷新轴
            myZedGraph.AxisChange();
        }
        #endregion


        /// <summary>
        /// 刷新曲线
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void ChartTimer_Tick(object sender, EventArgs e)
        {
            //随机数据模拟
            Random random = new Random();
            double v = random.Next(30, 60);

            //添加新的数据
            vlist.Add(time, v);
            time += 2;

            //曲线刷新
            myZedGraph.AxisChange();
            myZedGraph.Refresh();

        }
    }
}

运行结果，动态增加点：

数据点和线等属性可以调整：

6、需求升级
客户不想看到这么多数据，只想看到最新的前三十条数据怎么做呢？
方法1 判断数据是否超过30，大于30之后每添加新的数据就把最前面的一个数据移除掉
方法2 不需要移除数据，更新X轴的范围，让其只绘制前面30个数据。这个方法需要知道30个数据X轴的具体值是多少。

方法1：修改定时器刷新函数ChartTimer_Tick(object sender, EventArgs e)
1）. 随机数据模拟:

• 首先通过 Random 类生成一个随机速度值 v ，范围在 30 到 60 之间。

2）. 添加新的数据:

• 使用 vlist.Add(time, v) 将新的数据点添加到 vlist 中，其中 time 是时间值，每个点的时间间隔为 2。

3）. 保留最新的 30 个数据:

• 在 if (vlist.Count > 30) 的条件判断中，当数据点数量超过 30 个时，通过 vlist.RemoveAt(0) 移除最早的数据点，以保持数据点数量为最新的 30 个。

4）. 曲线刷新:

• 最后调用 AxisChange 方法和 Refresh 方法刷新曲线，确保新的数据点能够正确显示在图表中。

这段代码实现了在不断更新数据点的同时保留最新的 30 个数据点，确保图表中显示的数据点数量不会无限增长。这样可以有效管理数据点的数量，避免数据量过大导致图表显示效果不佳。

 /// <summary>
        /// 刷新曲线
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void ChartTimer_Tick(object sender, EventArgs e)
        {
            //随机数据模拟
            Random random = new Random();
            double v = random.Next(30, 60);

            //添加新的数据
            vlist.Add(time, v);
            time += 2;

            #region 方法1
            if (vlist.Count > 30)
            {// 保留最新的30个数据
                vlist.RemoveAt(0);
            }
            #endregion

            //曲线刷新
            myZedGraph.AxisChange();
            myZedGraph.Refresh();
        }

结果如下：可以看到数据量一直保持在30个，前面的数据会被移除掉。

方法2：
1）. 随机数据模拟:

• 首先通过 Random 类生成一个随机速度值 v ，范围在 30 到 60 之间。

2）. 添加新的数据:

• 使用 vlist.Add(time, v) 将新的数据点添加到 vlist 中，其中 time 是时间值，每个点的时间间隔为 2。

3）. 更新数据点的时间间隔:

• 每次添加新数据后，更新时间 time 的值，确保每个数据点的时间间隔为 2。

4）. 方法1 (注释部分):

• 这部分代码是一种方法来保留最新的 30 个数据点，当数据点数量超过 30 个时，移除最早的数据点。

5）. 方法2:

• 这部分代码是另一种方法来限制数据点数量为 30 个，并更新X轴的显示范围。
• 当数据点数量达到或超过 30 个时，设置X轴的最大值为当前时间 time ，并根据每个点的时间间隔计算出X轴的最小值，以确保只显示最新的 30 个数据点。

6）. 曲线刷新:

• 最后调用 AxisChange 方法和 Refresh 方法刷新曲线，确保新的数据点能够正确显示在图表中。

这段代码实现了在不断更新数据点的同时限制数据点数量为最新的 30 个，并根据数据点的时间间隔更新X轴的显示范围。这样可以保持图表中显示的数据点为最新的数据，同时避免数据点数量过多导致图表混乱。

 /// <summary>
        /// 刷新曲线
        /// </summary>
        /// <param name="sender"></param>
        /// <param name="e"></param>
        private void ChartTimer_Tick(object sender, EventArgs e)
        {
            //随机数据模拟
            Random random = new Random();
            double v = random.Next(30, 60);

            //添加新的数据
            vlist.Add(time, v);
            //每个点的时间间隔
            time += 2;

            #region 方法1
            //if (vlist.Count > 30)
            //{// 保留最新的30个数据
            //    vlist.RemoveAt(0);
            //}
            #endregion

            #region 方法2
            if (vlist.Count >= 30)
            {//更新X轴的显示范围

                myZedGraph.GraphPane.XAxis.Scale.Max = time;
                //每个点的时间间隔
                myZedGraph.GraphPane.XAxis.Scale.Min = time - (30 * 2);
            }
            #endregion


            //曲线刷新
            myZedGraph.AxisChange();
            myZedGraph.Refresh();
        }

运行如下：这个效果就看着比较连续，没有太多空旷的地方

四、ZedGraph的高端应用

ZedGraph的图表种类、属性很多，可以搜索相关实际高端应用，学习一下这个控件的强大功能的使用场景。

五、、总结

这篇文章是关于 ZedGraph 图表库的介绍和应用指南。文章主要包括以下内容：

1. ZedGraph介绍：介绍了 ZedGraph 是一个用于绘制图表和图形的开源.NET图表库，具有丰富的功能和灵活性，适用于各种类型的图表，如折线图、柱状图、饼图等。同时列出了 ZedGraph 的特点和缺点，并提到了在不同版本之间的差异。

2. ZedGraph官网：提供了 ZedGraph 的官方网址，用户可以在该网站上找到库文件的下载和使用示例。

3. ZedGraph的应用：详细介绍了如何在 WinForm 项目中使用 ZedGraph 库，包括下载库文件、引用和添加控件等步骤。同时给出了示例代码，展示了如何在 Windows 窗体应用程序中绘制速度随时间变化的曲线图。

4. 需求升级：针对客户需求升级，只展示最新的前三十条数据，提供了两种方法来实现这一需求。方法一是保留最新的 30 个数据点，方法二是更新X轴的显示范围，只绘制前面 30 个数据点。提供了相应的代码和运行结果展示。

5. 总结：文章对整个内容进行了总结，概括了 ZedGraph 的特点、官网地址、应用方法以及需求升级的实现方式。为读者提供了全面的了解和使用指导。

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