Graphviz介绍

像写代码一样画图。

Graphviz是一个从dot语言生成图片的工具，下面是一个dot示例和它对应的图片：

digraph G {
    a -> b;
    a -> c;
    a -> d;
}

几个图形示例

示例来源：https://zh.wikipedia.org/wiki/DOT语言， https://graphviztutorial.readthedocs.io/zh_CN/latest/index.html

无向图

graph {
    a -- b -- c;
    b -- d;
}

有向图

digraph G {
    a -> b -> c;
    b -> d;
}

节点属性和边属性

digraph G {
    // label属性可以改变节点显示的名称
    a [label = "Foo"];
    // shape属性可以改变节点的形状
    b [shape = box];
    // color指定连接线的颜色
    a -> b -> c [color = blue];
    // style指定连接线的风格
    b -> d [style = dotted];
}

控制边的方向

digraph {
    a -> b [dir = both];
    b -> c [dir = none];
    c -> d [dir = back];
    d -> a [dir = forward];
}

控制边的起点位置和终点位置

digraph {
    // 统一将下面的节点设置成矩形
    node [shape = box];
    // n/e/s/w分别表示north, east, south, west, 可组合使用
    c1:n  -> d1    [label=n];
    c2:ne -> d2:ne [label=ne];
    c3:e  -> d3:ne [label=e];
    c4:se -> d4:n  [label=se];
    c5:s  -> d5:n  [label=s];
    c6:sw -> d6:n  [label=sw];
    c7:w  -> d7:nw [label=w];
    c8:nw -> d8:nw [label=nw];
}

Dot语法

整体语法如下：

[strict] (graph | digraph) [ID] {
	stmt_list;
}

strict关键字表示是否允许重复的边，graph | digraph表示无向图或有向图，ID表示图的名称，stmt_list是图的具体内容。

关于图的具体内容定义如下：

stmt_list : [ stmt [';'] stmt_list ]

这是一个递归的定义，表示stmt_list由多个stmt组成，每个stmt表示一个语句，后面可用分号结尾。对于stmt，也就是语句的定义如下：

stmt: node_stmt | edge_stmt | attr_stmt | ID='ID' | subgraph

这里表示语句可以分成几种类型，包括node_stmt，表示节点类型，edge_stmt，表示边类型，attr_stmt，表示属性类型，ID类型，表示ID重命名，以及subgraph，表示子图。以下表格描述了各种类型的格式：

类型	形式	说明	示例	示例说明
node_stmt	ID [attr_list]	声明一个节点，ID是表示节点名称的字符串，可以带双引号	a [label = "Foo"];	a节点使用Foo作为显示文本
attr_list	[k1=v1 k2=v2 ...]	声明属性列表，key=value形式，多个属性空格隔开	[style=bold, label="hello world"]	修饰的类型具有加粗属性，显示文本为"helloworld"
attr_stmt	(graph \| node \| edge) attr_list	定义图，节点，边的全局属性，三选一，该语句之后生效，前面的不影响	graph [ fontsize=10 fontname="Verdana" ]	全图字体为Verdana，大小为10
			node [shape=box]	该语句后面的所有节点形状为矩形
			edge [style=dotted]	全图的边都使用虚线
edge_stmt	(node_id \| subgraph) edgeRHS [attr_list]	定义一条边，包括起始位置，连接操作（`->`或`--`），结束位置，以及可选的后续位置	a -> b -> c a -- b -- c a:ne -> b:n
edgeRHS	edgeop (node_id \| subgraph) [edgeRHS]	定义一条边，包括起始位置，连接操作（`->`或`--`），结束位置，以及可选的后续位置
node_id	ID[:n \| ne \| e \| se \| s \| sw \| w \| nw \| c]	表示一个位置，最常见的是用节点名称来表示，也可以后面跟上`:`表示方向
subgraph	[ subgraph [ID] ] { stmt_list }	表示一个子图	subgraph sub_0 { a->b } { rank=same; a b c }

属性

参考官方文档：https://graphviz.org/doc/info/attrs.html

支持对图的各项元素设置属性，比如修改节点形状，边的类型，图的字体和大小等。属性有具体的作用对象，并且属性并不是通用的，也就是一类属性只能修饰一类元素。属性具有属性名和属性值，两者都是区分大小写的。具体的属性列表可以参考上面的官方文档，下面列表一些常用的属性，作用对象中的E, N, G, S, C分别表示edge, node, the root graph, subgraph, cluster subgraph。

名称	作用对象	类型	说明	示例
label	ENGC	string	标签文本	a -> b [label="Foo"]

节点形状

箭头形状

一些其他的示例

子图1

A -> {B C}

上面的语句等效于：

A -> B
A -> C

子图2

subgraph {
    rank=same; A; B; C;
}

这个子图含有3个节点，并且这3个节点会并排显示。

以cluster开头命名的子图

以cluster开头命名的子图会被渲染引擎进行特殊渲染，包括将节点画在一起，并且用一个矩形框包括起来，支持设置矩形框的颜色和文文本，以下是一个示例：

digraph {
    node [shape=record];

    subgraph cluster_0 {
        node [style=filled];
        label = "cluster 0";
        color = blue;
        a -> b;
    }
    
    subgraph cluster_1 {
        node [style=filled];
        label = "cluster 1";
        color = blue;
        c -> d;
    }
}

其他

. 关键字不区别大小写。

. 有向图用 digraph ，无向图用 graph ，有向图节点之间使用 -> 连接，无向图节点使用 -- 连接。

. 支持注释，支持C风格的注释， /*...*/ 多行注释， // 单行注释，也可以用Shell风格的 # 开头的注释。

. 语句结尾的分号可选。

. 给图加上strict 关键字可消除重复的边，对有向图和无向图都适用。

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