用 Graphviz 来绘图
2016年4月8日简介
Graphviz 是一个绘图工具集，可以用称之为 The DOT Language 的 DSL 来绘图。用 dot 写好脚本之后，使用不同的布局引擎来对脚本解析，生成图片，支持 PNG、PDF 等格式。Graphviz 有好几个布局引擎，一般使用的有 dot (有向图)和 circo(环形布局)，其他的较少使用。
Graphviz 包含 3 种图形元素，图(graph)，节点(node)和边(edge)。每个元素都可以具有各自的属性，用来定义字体，样式，颜色，形状等。
这里有一个 dot 用户指南， Drawing graphs with dot。
基础
// structure.gv
digraph G { // 图的名称为 G，digraph 表示这是一个有向图
main -> parse -> execute; // 节点及其指向的节点，表示 main 节点指向 parse 节点，而 parse 节点又指向 execute 节点
main -> init;
main -> cleanup;
execute -> make_string;
execute -> printf
init -> make_string;
main -> printf;
execute -> compare;
}
graph 目前就只有 1 个，即 G，node 共 8 个，edge 表示了节点之间的指向。使用命令 dot -Tpng structure.gv -o structure.png 生成的图如下所示，
从上个脚本可以看出大致结构，现在做一些改进，定义一些属性，主要会影响到 node 和 edge，
// exstructure.gv
digraph G {
node [shape="record"]; // 定义节点的开关为矩形，对所有节点生效
edge [style="dashed"]; // 定义边，及指向的形状为虚线，对所有边生效
main [style="filled", color="black", fillcolor="chartreuse"]; // 指定 main 节点的属性，包括填充及字体颜色
main -> parse -> execute;
main -> init;
main -> cleanup;
execute -> make_string;
execute -> printf
init -> make_string;
main -> printf;
execute -> compare [color="red"]; // 节点 execute 到 compare 的线为红色
}
结果如下图所示，
前面都使用的是 dot 布局，换成 circo 布局如下图所示，命令为 circo -Tpng exstructure.gv -o circo-structure.png，
子图
子图简单来说，就是把图里面的节点分组，使整个图形的各个部分看起来更加清晰。
digraph G {
subgraph cluster0 { // 子图定义，名称须以 cluster 开头
node [style=filled,color=white]; // 只针对整个子图的属性定义
style=filled;
color=lightgrey;
a0 -> a1 -> a2 -> a3;
label = "process #1";
}
subgraph cluster1 {
node [style=filled];
b0 -> b1 -> b2 -> b3;
label = "process #2";
color=blue
}
start -> a0;
start -> b0;
a1 -> b3;
b2 -> a3;
a3 -> a0;
a3 -> end;
b3 -> end;
start [shape=Mdiamond];
end [shape=Msquare];
}
结果如下图所示，
在 Org mode 中集成
看这里的介绍，注意 :cmd 参数，如果需要使用非 dot 布局器，则需要给这个参数指定合适的布局器命令，如果使用 dot 布局器，可以省略这个参数。如果命令有参数，用 :cmdline 来指定。
#+BEGIN_SRC dot :cmd dot :file test-dot.png :exports results
digraph G {
main -> parse -> execute;
main->init;
main->cleanuy;
execute->make_string;
execute->printf
init->make_string;
main->printf
execute->compare
}
#+END_SRC
Orgmode 也提供了一些高级功能，可以由另外一个源代码块来生成输出，作为 dot 代码块的输入。
以 emacs-lisp 产生输出，即生成 Graphviz dot 脚本，
#+name: make-dot
#+BEGIN_SRC emacs-lisp :var table=dot-eg-table :results output :exports none
(mapcar #'(lambda (x)
(princ (format "%s [label =\"%s\", shape = \"box\"];\n"
(first x) (second x)))) table)
(princ (format "%s -- %s;\n" (first (first table)) (first (second table))))
#+END_SRC
引用 emacs-lisp 代码块产生的输出($input 变量接收)作为输入，
#+BEGIN_SRC dot :file images/test-dot.png :var input=make-dot :exports results
graph {
$input
}
#+END_SRC
在 Ruby 中集成
由 Ruby-Graphviz gem 支持，可以用 Ruby 语言 DSL 来生成 Graphviz dot 脚本，的确是绕了一层，但是 Ruby 是灵活的通用编程语言，在它的帮助下，可以动态地生成 dot 脚本，也就是动态生成图形。另外，Ruby-Graphviz 还支持 GraphML，GraphML 以 XML 来描述图形。这里有一篇 GraphML 简单介绍，感觉 XML 挺复杂的。
提供了一些命令行工具，暂时只列两个，
-
git2gv
在 git 仓库目录中使用，用来生成 commit 图。例如，
git2gv -Tpng -o commits.png -
dot2ruby
把 dot 脚本转换为 Ruby 脚本。
在 Asciidoc 中集成
由 Asciidoctor Diagram gem 来提供支持。与 Org mode 类似，把 Graphviz got 绘制脚本嵌入到 Asciidoc 文档中。由 Asciidocor Diagram 自动处理。
其他类似的绘图工具
Ditaa 是一个用 Java 开发的小工具，可以将 ASCII 图转成漂亮的图片。
BlockDiag, SeqDiag, ActDiag, NwDiag 是 Python 写的工具，用来绘制框图、序列图、活动图和网络图，跟 PlantUML 的功能有点重合，但是 nwdiag(simple network-diagram image generators)，可以用来绘制网络图和网络包结构。
Mermaid，是 JavaScript 编写的，跟 Graphviz 功能有重合，但可以绘制 Gant(甘特图) 图。有些功能看起来比 Graphviz 简洁。效果也不错。
Shaape，Python 写的，跟 Ditaa 类似，将 ASCII 转成图片，功能更强大，但感觉也挺复杂。
PlantUML，用 DSL 来画 UML 图。实际内部也用了 Graphviz。
WaveDrom，用来做数字时序图的，这个估计用不上。
参考
使用 Ruby 和 Twitter 进行数据挖掘，里面用了 circo 布局来生成 Twitter 关注者图表。
学习用 doxygen 生成源码文档，Doxygen 内部利用 Graphviz 生成相关 UML 图。
探究 Web 页面之间的可视化关系，用来 Graphviz 来生成页面之间的可视关系。