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Python自动绘制UML类图、函数调用图(Call Graph)_pycallgraph(1)

文章目录

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graphviz

Graphviz 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

在这里插入图片描述
步骤③:安装对应python库

$ conda install python-graphviz

2.2 安装pyreverse

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

在这里插入图片描述

3. 绘制函数调用图

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。

在这里插入图片描述

3.1 安装graphviz

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

在这里插入图片描述
步骤③:安装对应python库

$ pip install graphviz

3.2 安装pycallgraph

安装pycallgraph:

最后

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