使用Graphviz绘图(一)
前言
日常开发或者编写课程论文时,除了代码文档的编写,其中一个很重要的部分就是需要绘制流程图、示意图
绘制流程图有很多工具,一般常见的就有如下几种:
- Word、PPT等办公软件
- Viso以及开源的Dia
- 画图(MSPaint)、PS、AI
- PicPicke
- 在线流程图绘制(eg. www.processon.com)
对于这些软件无论功能强大与否,适合与否,方便与否,都具有一个特点——所见即所得。你制作过程中看到的就是最终得到的结果。图中形式、布局在制作过程中都由自己设置,其实还有一类绘图系统的存在,其思想是——所思即所得。其中具有代表性的软件就是——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,然后使用布局引擎解析脚本并完成自动布局。Graphviz的设计初衷是对图进行自动布局(有向图、无向图、),可以使用dot脚本来定义图形元素,选择一定的算法进行布局,通过对输入脚本的解析,分析出其中的点,边以及子图,然后根据属性进行绘制,继而将结果以自己需要的格式导出来。
相对于其他的绘图软件,Granphviz的特点有如下几个方面:
- 代码控制,所思即所得
- 布局引擎自动布局
- (导出格式非常丰富)
如下即为Graphivz官网上的一些示例效果:
一个生成有向图的小例子
我们先来看一个小例子来看一下使用Graphviz绘制一张图的完整流程(我使用的是Ubuntu 14.04 LTS,在其它系统上的使用应该差不多,下面不再标注了)。
要使用Graphviz,先要在系统上安装Graphviz。在Ubuntu上可以使用命令sudo apt-get install graphviz
进行安装,在其他系统安装的方法可以查看Graphviz官网进行查看。程序安装好之后我们就可已使用了。
Step 1:首先,需要编辑dot脚本
可以使用你熟悉的纯文本编辑器进行脚本编写(必须是纯文本编辑器,如vim、notepad++,像word这样的富文本编辑器是不行的),只需设置编码为UTF-8。
编辑下面的脚本代码,保存为test.dot
(先不用管其具体的意思,直接复制就行了):
digraph G{
main -> parse -> execute;
main -> init;
main -> cleanup;
execute -> make_string;
execute -> printf;
init -> make_string;
main -> printf;
execute -> compare;
}
Step 2:随后,选用布局生成结果
使用如下命令生成结果:
dot -Tpng sample.dot -o sample.png
对于这条命令,dot
表示用dot布局,-Tpng
表示生成png图片格式,sample.dot
是脚本文件名,-o sample.png
表示生成输出的图片名称。
改命令也可以写成dot -Kdot -Tpng sample.dot -o sample.png
,其中-Kdot
表示使用dot布局。
Graphviz支持几种布局引擎:
- dot : 默认布局方式,主要用于有向图
- neato : 主要用于无向图
- twopi : 主要用于径向布局
- circo : 圆环布局
- fdp : 主要用于无向图
- sfdp : 主要绘制较大的无向图
- patchwork : 主要用于树哈希图(tree map)
Graphviz支持的输出图片格式更是相当的多,常用的有以下几种:
- pdf :
- gif
- png :
- jpeg : 一种有损压缩图片格式
- bmp : 一种位图格式
- svg : 矢量图,一般用与Web,,可以用浏览器打开
- ps : 矢量线图,多用于打印
更多的输出格式可以浏览Graphviz输出格式进行查看。
Step 3:查看生成结果
输出的图片,可以用支持相应图片格式的软件打开。Graphviz软件安装好之后,有一个图片浏览器可以进行图片预览,只需输入命令display sample.png
即可(sample.png为生成的图片文件名),该示例预览结果如下(你可以在上一步使用不同的布局方式,查看一下结果有什么不同):
正确完成三个步骤得到结果说明Graphviz已经可以在你的系统中正确安装可以使用了。后续我会介绍Graphviz Dot脚本的具体编写方法。
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