用graphviz画图

前言

关于graphviz的介绍，我前面已经有专门的一篇文章了：http://abruzzi.iteye.com/blog/429042  ，还没有接触过的可以去看一看。

基本概念

计算机科学中的数据结构中，图算是最为复杂的一种数据结构了，图G由顶点(vertex)，以及连接这些顶点的边(edge)组成，表示为G(V,E)，其中V表示顶点的集合，E表示边的集合。图有着非常广阔的应用，如网络拓扑，函数调用结构，模拟神经网络等等。

graphviz中，也有对应的数据结构，如node, edge, subgraph等。一般来说，我们只需要定义好顶点，边的属性，graphviz的布局引擎可以自动完成布局工作，使得顶点的分布比较均匀，边的交叉尽可能的少。

如下图，为graphviz官方的一个图(UNIX系统的进化图)：

布局方式

graphviz提供5中布局方式:

• dot graphviz的默认布局方式，用于画有向图
• neato spring-model(基于斥力+张力的布局)
  
• twopi
  
• circo 在使用过程中，感觉circo算法布局出来的图形最为合理
• fdp

比如我另一篇文章介绍的BBMS(基于总线的消息服务) http://code.google.com/p/bbms/  的设计图，分别用dot和circo进行布局，效果如下：

 上图为使用dot布局的结果

此图为使用circo进行布局的结果，比dot的布局要漂亮一些。

graphviz脚本的代码如下：

digraph bbms{

    size="7.5,7.5";

    bbms_client1 [shape=box];

    bbms_client2 [shape=box];

    bbms_client3 [shape=box];

    bbms_client4 [shape=box];

    bus_server [shape=box, style="filled", color=".5 .7 1.0"];

    net [style="filled,dotted" color="yellow"];
    


    bbms_client1 -> bus_server [label="register", color="green"];

    bus_server -> bbms_client1 [label="notify", color="red"];


    bbms_client2 -> bus_server [label="register"];

    bus_server -> bbms_client2 [label="notify"];

    

    bbms_client3 -> net -> bus_server [label="register"];

    bus_server -> net -> bbms_client3 [label="notify"];
    

    bbms_client4 -> bus_server [label="register"];

    bus_server -> bbms_client4 [label="notify"];


}

使用circo画比较复杂的图，布局会更漂亮，最近在做一个基于java的图布局框架，jraph，初步目标就是可以支持dot和circo布局算法。

digraph gbbms{

	node [fontname="verdana"];

	fontname="Verdana";

	size="8,8";

	subgraph busmgr{

		node [shape=box, color=blue];

		label="BUS Manager";

		BUS -> Daemon_Thread [label="Worker Thread"];

	}


	subgraph bbmsclient1{

		node [shape=box, color=red];

		color=blue;

		label="BBMS Client \#1";

		notifiableEntry_1 -> Message_1_1;

		notifiableEntry_1 -> Message_1_2;

		notifiableEntry_1 -> Message_1_3;


	}


	subgraph bbmsclient2{

		node [shape=box, color=grey];

		label="BBMS Client \#2";

		notifiableEntry_2 -> Message_2_1;

		notifiableEntry_2 -> Message_2_2;

		notifiableEntry_2 -> Message_2_3;

	}


	notifiableEntry_1 -> BUS [color=green, label="register"];

	notifiableEntry_2 -> BUS [color=green, label="register"];

	BUS -> notifiableEntry_1 [color=red, label="notify"];

	BUS -> notifiableEntry_2 [color=red, label="notify"];

}

从上面的图中可能会得出dot布局的结果不如circo的结论，其实不然，dot只是不适用于这个图而已，dot的布局也是非常漂亮的，比如：

这时，如果使用circo，结果就会乱掉，如下：

总结

graphviz的好处在于，你只需要关心数据结构的流程，或者连接的方式，而不需要考虑布局。这是经典的*nix的程序的工作方式，比如latex, mate等等，都是采用这种方式来工作的。既可以达到WYTIWYG(What you think is what you get)，而不是微软所提倡的WYSIWYG(What you see is what you get).