使用graphviz绘图
2015年11月10日更新 在实践中，我又发现了一些graphviz的有趣的特性，比如时序图，rank以及图片节点等。在这里一并更新。 ##前言 日常的开发工作中，为代码添加注释是代码可维护性的一个重要方面，但是仅仅提供注释是不够的，特别是当系统功能越来越复杂，涉及到的模块越来越多的时候，仅仅靠代码就很难从宏观的层次去理解。因此我们需要图例的支持，图例不仅仅包含功能之间的交互，也可以包含复杂的数据结构的示意图，数据流向等。 但是，常用的UML建模工具，如Visio等都略显复杂，且体积庞大。对于开发人员，特别是后台开发人员来说，命令行，脚本才是最友好的，而图形界面会很大程度的限制开发效率。相对于鼠标，键盘才是开发人员最好的朋友。 ###graphviz简介 本文介绍一个高效而简洁的绘图工具graphviz。graphviz是贝尔实验室开发的一个开源的工具包，它使用一个特定的DSL(领域特定语言): dot作为脚本语言，然后使用布局引擎来解析此脚本，并完成自动布局。graphviz提供丰富的导出格式，如常用的图片格式，SVG，PDF格式等。 graphviz中包含了众多的布局器： dot 默认布局方式，主要用于有向图 neato 基于spring-model(又称force-based)算法 twopi 径向布局 circo 圆环布局 fdp 用于无向图 graphviz的设计初衷是对有向图/无向图等进行自动布局，开发人员使用dot脚本定义图形元素，然后选择算法进行布局，最终导出结果。 首先，在dot脚本中定义图的顶点和边，顶点和边都具有各自的属性，比如形状，颜色，填充模式，字体，样式等。然后使用合适的布局算法进行布局。布局算法除了绘制各个顶点和边之外，需要尽可能的将顶点均匀的分布在画布上，并且尽可能的减少边的交叉(如果交叉过多，就很难看清楚顶点之间的关系了)。所以使用graphviz的一般流程为： 定义一个图，并向图中添加需要的顶点和边 为顶点和边添加样式 使用布局引擎进行绘制 一旦熟悉这种开发模式，就可以快速的将你的想法绘制出来。配合一个良好的编辑器(vim/emacs)等，可以极大的提高开发效率，与常见的GUI应用的所见即所得模式对应，此模式称为所思即所得。比如在我的机器上，使用Sublime Text 编辑dot脚本，然后将F7/Cmd-B映射为调用dot引擎去绘制当前脚本，并打开一个新的窗口来显示运行结果： 对于开发人员而言，经常会用到的图形绘制可能包括：函数调用关系，一个复杂的数据结构，系统的模块组成，抽象语法树等。 ###基础知识 graphviz包含3中元素，图，顶点和边。每个元素都可以具有各自的属性，用来定义字体，样式，颜色，形状等。下面是一些简单的示例，可以帮助我们快速的了解graphviz的基本用法。 ####第一个graphviz图 比如，要绘制一个有向图，包含4个节点a,b,c,d。其中a指向b，b和c指向d。可以定义下列脚本： digraph abc{ a; b; c; d; a -> b; b -> d; c -> d; } 使用dot布局方式，绘制出来的效果如下： 默认的顶点中的文字为定义顶点变量的名称，形状为椭圆。边的默认样式为黑色实线箭头，我们可以在脚本中做一下修改，将顶点改为方形，边改为虚线。 ####定义顶点和边的样式 在digraph的花括号内，添加顶点和边的新定义： node [shape="record"]; edge [style="dashed"]; 则绘制的效果如下： ####进一步修改顶点和边样式 进一步，我们将顶点a的颜色改为淡绿色，并将c到d的边改为红色，脚本如下： digraph abc{ node [shape="record"]; edge [style="dashed"]; a [style="filled", color="black", fillcolor="chartreuse"]; b; c; d; a -> b; b -> d; c -> d [color="red"]; } 绘制的结果如下：...