关于 Graphviz

Graphviz 是一个我始终无法绕开的软件，既然不能绕开，那就直面好了。（另一款让我无法绕开的，是 Total Commander，虽然我（Jony Zhu）很想绕开。）

1、Graphviz 是什么？

Graphviz 是一款基于命令行的“图”的可视化软件。

这里的“图”是计算机图论里面的图（有向图、无向图等等），不是“图片”的图。Graphviz 就是将“图”的关系生成图片文件，从而可以直观的看到图中的节点关系。下面就是使用 Graphviz 将数据关系可视化的流程：

图的描述文件（文本）–> Graphviz –> 图片

比如，下面这个图就是 Graphviz 生成的：

理论上，仅仅是理论上，任何 Graphviz 可以生成的可视化结果，都可以用类似 Visio 这样的软件绘制出来（你强的话，用 PowerPoint 甚至 Excel 都可以）。但是，类似下面这样的复杂关系图的绘制和布局如果徒手绘制，会让人发疯的吧：

原图链接

现在，你知道为什么我绕不开这个软件了吧。

2、在哪里可以弄得到呢？

免费开源的 Graphviz：

http://www.graphviz.org/Download_windows.php

3、怎么用呢？

其实，下面解释的是为什么我想绕开这个软件。

3.1 基本使用方法

首先，你要知道，Graphviz 不是一个软件，而是一～堆软件。

仅就生成图的图片来说，就有 dot、dotty、neato、lneato、fdp、sfdp、twopi、circo 等等，每个软件用不同的算法和设置来让图可视化。各种不同的图形

其次，你是要用文本编辑器来手写图的关系。这个比手写 HTML 难多了。

比如，hello.cs 调用了  base.cs 里面的方法，你想绘制这个关系，那么，就需要手写一段这样的文本文件（假设文件名是 demo.dot）：

然后，手动打个命令，来让 Graphviz 解析这个文件，生成图片：

就可以看到图片了：

然后，你发现，hello.cs 还调用了 tool.cs 文件，于是，demo.dot 就变成了：

保存以后，继续敲命令来更新关系图的图片文件。周而复始的进行下去。

3.2 中文问题

这里包含 2 个问题：中文的显示问题，和，使用中文的便利性问题。

首先，是中文的显示问题。

默认的，Graphviz 是现实不出中文的，所以，下面的内容：

会显示成方块：（顺便插一句，我不喜欢 Java，很大程度上就是因为它的字符编码的处理太麻烦了。虽然我也认真用过一段时间的 Java。）

于是，我们需要手动指定中文字体，并且，将文件保存成 utf-8 的格式：

接下来，是中文输入的便利性问题。

Graphviz 中，使用“->”来连接图的两个节点。不幸的是，如果你在节点中使用了中文的话，那么，当你通过中文输入法输入“->”，将会变成“-》”。你当然可以通过切换中英文标点来改变，可是，每次切换英文到中文输入法时，默认又会转成中文标点，烦不胜烦。

我的解决方法是，先不管那个中文的书名号，等全部内容写完了，再全文做一次替换。

3.3 绘制复杂的节点

有的时候，节点里面包含有复杂的结构。比如，ATMEL 的 TWI 协议。

TWI 协议是与 I²C 协议完全兼容的 2 线数据传输协议，支持协议的硬件之间（可多达 127 个），只需要 3 根线（1 根地线，2 根数据线）即可实现双线数据互传。

可以想象，这种略显复杂的协议用这样少的数据线，里面每个传输状态的设置也是略显复杂的。

举例来说，每次数据传输前，都需要收发双方对寄存器 TWCR 进行设置：

1、发送方，TWCR = (1<<TWINT)|(1<<TWSTA)|(1<<TWEN)|(1<<TWIE)|(1<<TWEA) 这将启动一次发送

2、发送方，启动成功的话，会进入 TWI_vect 中断，此时TWI 的状态寄存器 TWSR 的值将会是 0x08 或者 0x10，此时，发送方需要将接收方的地址写入 TWDR 寄存器，并接着设置 TWCR = (1<<TWINT)|(1<<TWEN)|(1<<TWIE)|(1<<TWEA);

3、接收方，设置 TWCR = (1<<TWEA)|(1<<TWEN)|(1<<TWIE);

4、接收方，发现与自己地址匹配的信号的话，也会进入自己的 TWI_vect 中断，此时 TWSR 的值是 0x60 或者 0xa0，接收方此时要设置 TWCR 告知发送方自己已经收到信号并且可以开始准备传送数据了 TWCR =(1<<TWINT)|(1<<TWEA)|(1<<TWEN)|(1<<TWIE);

5、balabala 。。。地双方互传数据

那么，对应的 Graphviz 文件可能就是这样的：

其中一个节点可能要这样写：masterStart [shape=record,label="TWSR\n0xf8|{TWCR|{{TWINT|1}|{TWEA|1}|{TWSTA|1}|{TWSTO|0}|{TWWC|0}|{TWEN|1}|{-|0}|{TWIE|1}}}"]

才能出来下面这样的图：

虽然是这样麻烦的一个工具，但是，在用过无数自动、半自动、手动，图形化的、命令行的类似“图”的可视化工具以后，我每次还是都会回到 Graphviz 上面来，这真是件奇怪的事情啊！

也许下次可以谈谈 Total Commander，这个让 Jony 有类似感觉的工具软件。