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Python自动绘制UML类图、函数调用图（Call Graph）
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文章目录
1. 引言2. 绘制UML类图2.1 安装graphviz2.2 安装pyreverse2.3 绘制UML类图
3. 绘制函数调用图3.1 安装graphviz3.2 安装pycallgraph3.3 使用示例第一种：从命令行调用第二种：从API调用
小结
1. 引言
在设计软件、分析代码时，我们常常会借助UML以及函数调用图，来帮自己梳理思路。 尤其是遇到bug时，借助这些可视化手段，也可以帮你在调试过程中发现逻辑错误。 本文主要介绍以下两个方法： 借助graphviz+pyreverse，自动提取python代码的UML类图和包依赖关系。 借助graphviz+pycallgraph，自动提取python代码的动态调用流程图。 2. 绘制UML类图 2.1 安装graphvizGraphviz 是一个开源图形可视化软件。 Graphviz 以简单的文本语言对图形进行描述，并以多种有用的格式制作图表，例如用于网页的图像和 SVG，用于包含在 PDF 或其他文档中的 Postscript；或显示在交互式图形浏览器中。 步骤①：从官网下载graphviz软件 官网下载：http://www.graphviz.org/download/ 下载exe安装包，完成graphviz软件安装，并找到bin路径。 步骤②：设置环境变量
pyreverse是一组用于对 Python 代码进行逆向工程的实用程序。 可以分析Python代码并提取 UML 类图和包依赖关系1： 类属性，及其类型类方法类之间的继承链接类之间的关联链接异常和接口的表示Pyreverse 现在已集成到 pylint 中：http://pypi.python.org/pypi/pylint/ 安装pylint： $ pip install pylint注意：pip install pyreverse时，会发现已经找不到这个库了：ERROR: Could not find a version that satisfies the requirement pyreverse，不过pylint中已经包含了pyreverse，所以直接安装pylint即可。 2.3 绘制UML类图UML类图常用于面向对象的建模中，UML类图的每个方框是一个对象类，每个框从上到下分为三部分，第一部分是对象类名称，第二部分是类的属性，第三部分是类的函数。 在命令行输入语句，生成package的UML图： $ pyreverse -o png -p Pyreverse pylint/pyreverse/ [...] creating diagram packages_Pyreverse.png creating diagram classes_Pyreverse.png -o :设置保存图像的格式，如png-p Name: 输出图形以packages_Name.png为名称保存
函数调用图（Call Graph）是一个控制流程图，用于表示程序中各个单元之间的调用关系。每个节点之间的边缘表示调用过程。循环曲线表示递归过程调用。2 绘制Call Graph的常用工具有：pycallgraph、pyan（静态调用图）、gprof2dot 、code2flow等。本文主要介绍pycallgraph的用法。 pycallgraph是一个python模块，可以对python代码进行动态调用图分析3。包括模块之间的调用流程、函数调用次数及耗时等。
同2.1节。 步骤①：从官网下载graphviz软件 官网下载：http://www.graphviz.org/download/ 下载exe安装包，完成graphviz软件安装，并找到bin路径。 步骤②：设置环境变量
安装pycallgraph： $ pip install pycallgraph 3.3 使用示例 第一种：从命令行调用 $ pycallgraph graphviz -- ./mypythonscript.py 第二种：从API调用最简单的例子，直接在要分析的函数调用前，加上with PyCallGraph(output=GraphvizOutput()):： from pycallgraph import PyCallGraph from pycallgraph.output import GraphvizOutput with PyCallGraph(output=GraphvizOutput()): # 调用你要分析的函数 code_to_profile()如果需要指定调用图中包含（include）哪些函数、排除（exclude）哪些函数，就要用到GlobbingFilter(include=[....])、GlobbingFilter(exclude=[....])，例如这样4： from pycallgraph import PyCallGraph from pycallgraph.output import GraphvizOutput from pycallgraph import Config from pycallgraph import GlobbingFilter def main(): # TODO: 调用各种类、函数 return if __name__ == "__main__": config = Config() # 调用图中包括(include)哪些函数 # 用moduleName.*表示，包含某个模块内的所有函数 config.trace_filter = GlobbingFilter(include=[ 'main', 'app.*', 'widgets.list_widget.*', 'utils.RegionInfo.*' ]) # 调用图中不包括(exclude)哪些函数 # config.trace_filter = GlobbingFilter(exclude=[ # 'moduleA.*', # 'moduleB.*', # '*.funcB' # ]) graphviz = GraphvizOutput() graphviz.output_file = 'graph.png' with PyCallGraph(output=graphviz, config=config): main()在程序正常运行完之后，就会在当前路径生成graph.png文件。 越是复杂的程序，生成的调用图就会越大，注意选取你最关注的函数进行可视化。
其他高级用法可以参考： 官方文档：https://pycallgraph.readthedocs.io/en/master/ 小结本文介绍了两个python代码可视化工具： 借助graphviz+pyreverse，可以自动提取python代码的UML类图。 借助graphviz+pycallgraph，可以自动提取python代码的动态调用图。 如果对你有帮助的话，欢迎一键三连支持下博主。 https://www.logilab.org/blogentry/6883 ↩︎ https://encyclopedia.thefreedictionary.com/Call+graph ↩︎ https://zhuanlan.zhihu.com/p/108481835 ↩︎ https://blog.csdn.net/qq_37177765/article/details/95886071 ↩︎ |
步骤③：安装对应python库
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