使用Graphviz绘图（一）

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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。