Ubuntu 14.04 64bit上玩转graphviz绘图工具

本文主要是介绍Ubuntu 14.04 64bit上玩转graphviz绘图工具，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

简介

关于Graphviz: Graphviz(英文：Graph Visualization Software的缩写)是一个由AT&T实验室启动的开源工具包，用于绘制DOT语言脚本描述的图形。它也提供了供其它软件使用的库。Graphviz是一个自由软件，其授权为Eclipse Public License。其Mac版本曾经获得2004年的苹果设计奖。

Graphviz是大名鼎鼎的贝尔实验室的几位牛人开发的一个画图工具。它的理念和一般的“所见即所得”的画图工具不一样，是“所想即所得”。
Graphviz提供了dot语言来编写绘图脚本。dot的语言专门用来定义关系。我们必须先在某个文件中写上代码，最后调用命令行生成。没有找到可边写边改的集成环境。
关于dot的具体语法参看官方文档，这里就不多说。这里仅用来入门。

http://www.graphviz.org/

另外也有专门渲染DOT脚本的浏览器xdo，直接在窗口渲染，不需要生成图像文件，强烈推荐。

很多图都比较适合用DOT来定义，比如流程图，组织关系图，类图，状态转换图等等。

在刚接触DOT不到3天的时间里，我就分别在代码性能优化，协议栈状态机定义两件事情用到了DOT，感觉非常方便。

性能优化：gprof可以对一个程序运行时进行profiling，生成报告，包括函数调用关系，每个函数被调用的次数，花费的时间。但这个报告是文本的，不够直观。可以通过一个gprof2dot.py脚本，把gprof的输出翻译成一个DOT文件，然后再用Graphviz转成图片或者直接用xdot来查看。

安装graphviz
sudo apt-get install graphviz graphviz-doc

这样会安装dot语言的执行文件，执行文件路径在

/usr/bin/dot

绘图方法

先根据业务需要编写dot文件，参见下面的示例部分，然后编译运行。输出格式可以根据自己的需要来灵活选择

例如test.dot, 产生图片：

dot -Tpng test.dot -o test.png
dot -Tsvg test.dot -o test.svg

dot test.dot -Tpdf -o test.pdf

典型示例(更多例子可以参见官方文档)

1.Fancy Graph

digraph G { edge[fontname="FangSong"];node[peripheries=2, fontname="FangSong"];size="16, 16";main[shape="box"];main[label="从这里开始"]main->parse[weight=8]parse->execute;main->init[style=dotted];                                                                                                                                             main->cleanup;execute->{make_string; printf;}edge[color=red];init->make_string[label="1000次的感动"];main->printf[label="make a \n string"];node[shape=box,style=filled,color=".7 .3 1.0"];execute->compare;
}

效果图

2.Polygon Graph

digraph G{size = "4, 4"a->b->c;b->d;a[shape=polygon, sides=5, peripheries=3, color=lightblue, style=filled];c[shape=polygon, sides=4, skew=0.4, label="hello world"];d[shape=invtriangle];                                                                                                                                                 e[shape=polygon, side=4, distortion=.7];}

效果图

3.list Graph

digraph G{node[shape=record, height=.1];node0[label="<f0> |<f1> G|<f2> "];node1[label="<f0> |<f1> E|<f2> "];node2[label="<f0> |<f1> B|<f2> "];node3[label="<f0> |<f1> F|<f2> "];node4[label="<f0> |<f1> R|<f2> "];node5[label="<f0> |<f1> H|<f2> "];node6[label="<f0> |<f1> Y|<f2> "];node7[label="<f0> |<f1> A|<f2> "];node8[label="<f0> |<f1> C|<f2> "];                                                                                                                                    "node0":f2->"node4":f1;"node0":f0->"node1":f1;"node1":f0->"node2":f1;"node1":f2->"node3":f1;"node2":f2->"node8":f1;"node2":f0->"node7":f1;"node4":f2->"node6":f1;"node4":f0->"node5":f1;
}

4.hash table Graph

digraph G { nodesep=.05;rankdir=LR;node[shape=record, width=.1, height=.1];node0[label="<f0> |<f1> |<f2> |<f3> |<f4> |<f5> |<f6> |", height=2.5]node[width=1.5];node1[label="{<n> n14 | 719 |<p>}"];node2[label="{<n> a1 | 719 |<p>}"];node3[label="{<n> i9 | 512 |<p>}"];node4[label="{<n> e5 | 632 |<p>}"];node5[label="{<n> t20 | 959 |<p>}"];node6[label="{<n> o15 | 794 |<p>}"];node7[label="{<n> s19 | 659 |<p>}"];node0:f0->node1:n;node0:f1->node2:n;node0:f2->node3:n;node0:f5->node4:n;node0:f6->node5:n;node2:p->node6:n;node4:p->node7:n;                                                                                                                                                     
}

5.Process Graph

digraph G { subgraph cluster0 {node[style=filled, color=white];style=filled;color=lightgrey;a0->a1->a2->a3;label="process #1";}   subgraph cluster1 {node[style=filled];color=blue;b0->b1->b2->b3;label="process #2";}   start->a0;start->b0;a1->b3;b2->a3;a3->end;b3->end;start[shape=Mdiamond];end[shape=Msquare];                                                                                                                                                   
}

6.directed Graph

digraph G { {a b c} -> {d e f g}                                                                                                                                                  
}

7.化学分子式

graph s{C_0 -- H_0;C_0 -- H_1;C_0 -- H_2;C_0 -- C_1;C_1 -- H_3;C_1 -- H_4;C_1 -- H_5;
}

8.函数调用关系图

digraph s {node [shape=ellipse, style=filled, color="#40e0d0"];edge [color="#606060", penwidth=3];main [color=green];main -> init[color=blue, label="hello, I'm \llable of edge"];main -> mainloop;main -> exit;init -> a_init;init -> b_init;init -> c_init;mainloop -> select;
}

这个是有向图(directional graph)，脚本的第一个词需要换成"digraph"。常用的属性有color, style, shape, penwidth, label等。label中 \r, \l, \n 都表示换行，但对齐方式分别是右对齐，左对齐，居中。

9.ATS中插件collapsed_connection的流程图，一个更复杂的例子

dot -Tpng collapsed_connection.dot -o collapsed_connection.png

digraph collapsed_connection {  accept -> TS_HTTP_POST_REMAP_HOOK;TS_HTTP_POST_REMAP_HOOK -> "check request method (and header)";"check request method (and header)" -> "get CacheUrl hash_key using MurmurHash3" [label = "GET request (required_header present)"];"check request method (and header)" -> "pass request" [label = "others"];"get CacheUrl hash_key using MurmurHash3" -> "check hash_key from hashTable";"check hash_key from hashTable" -> "lock URL in hashTable" [label = "not found"];"check hash_key from hashTable" -> "pass request" [label = "found, but marked pass"];"check hash_key from hashTable" -> "check hash_key from hashTable" [label = "locked or unable to get mutex, wait insert_lock_retry_time"];"lock URL in hashTable" -> TS_HTTP_CACHE_LOOKUP_COMPLETE_HOOK;TS_HTTP_CACHE_LOOKUP_COMPLETE_HOOK -> "remove URL from hashTable(1)" [label = "hit_fresh or skipped"];TS_HTTP_CACHE_LOOKUP_COMPLETE_HOOK -> "request origin server" [label = "miss or stale"];"request origin server" -> TS_HTTP_READ_RESPONSE_HDR_HOOK;TS_HTTP_READ_RESPONSE_HDR_HOOK -> "remove URL from hashTable(1)" [label = "not 200/OK response"];TS_HTTP_READ_RESPONSE_HDR_HOOK -> "check read_while_writer config";"check read_while_writer config" -> "remove URL from hashTable(1)" [label = "enabled"];"check read_while_writer config" -> TS_HTTP_TXN_CLOSE_HOOK [label = "disabled"];TS_HTTP_READ_RESPONSE_HDR_HOOK -> "mark pass in hashTable" [label = "non-cacheable"];"remove URL from hashTable(1)" -> TS_HTTP_TXN_CLOSE_HOOK;"mark pass in hashTable" -> TS_HTTP_TXN_CLOSE_HOOK;"pass request" -> TS_HTTP_TXN_CLOSE_HOOK;TS_HTTP_TXN_CLOSE_HOOK -> "remove URL from hashTable(2)";TS_HTTP_TXN_CLOSE_HOOK -> "check keep_pass_record_time" [label = "non-cacheable"];"check keep_pass_record_time" -> "add into KeepPassList" [label = "> 0"];"check keep_pass_record_time" -> "remove URL from hashTable(2)" [label = "= 0"];"add into KeepPassList" -> "transaction close";"remove URL from hashTable(2)" -> "transaction close";"transaction close" -> accept;                                                                                                                                         TS_HTTP_POST_REMAP_HOOK [shape = box];TS_HTTP_CACHE_LOOKUP_COMPLETE_HOOK[shape = box];TS_HTTP_READ_RESPONSE_HDR_HOOK [shape = box];TS_HTTP_TXN_CLOSE_HOOK [shape = box];"check request method (and header)" [shape = diamond];"check hash_key from hashTable" [shape = diamond];"check read_while_writer config" [shape = diamond];"check keep_pass_record_time" [shape = diamond];
}

10.使用Makefile文件来批量执行

在阅读源码过程中，如果我们编写了大量的dot文件，需要处理和展示，如果逐个编译和操作，未免太为繁琐，我们这里推荐使用一个Makefile来将所有的dot文件都包括过来。

生成图像命令

make png

清除图像命令

make clean

下面是Makefile文件

SVG_FILES = \HttpProxyServer-callgraph.svg \HttpSM-callgraph.svg \HttpTransact-callgraph.svg \HttpTransact-state-diagram.svg \HttpTransactAndSM-callgraph.svgPNG_FILES = $(SVG_FILES:.svg=.png)PDF_FILES = $(SVG_FILES:.svg=.pdf)svg: ${SVG_FILES}png: ${PNG_FILES}pdf: ${PDF_FILES}clean:rm -f ${SVG_FILES} ${PNG_FILES} ${PDF_FILES}.SUFFIXES: .dot .svg .png .pdf.dot.svg:dot -Tsvg $< -o $@.dot.png:dot -Tpng $< -o $@.dot.pdf:dot -Tpdf $< -o $@

截图如下