教你用代码画一颗树
| 导语 一直以来自己都是通过Visio在画流程图和架构图，原来通过写代码的方式也可以画图，这种方式简洁而高效，完美搭配vim，并且可以轻松实现脚本化，于是就入坑了。写在前面
优点自动布局和连线易于实现脚本化
缺点无法绘制需要自定义或固定布局的图下面我们就来画一棵Merkle树吧:)
代码的分割线
等等，Merkle树是神马？
Merkle树，也叫哈希树，是一种用做快速归纳和校验大规模数据完整性的树形数据结构。
下图就是《精通比特币》一书中的Merkle树示意图，图中每个叶子节点即一笔交易，两两组合，逐层Hash到根节点。通过Merkle树可以在只知道部分节点的Hash的情况下，就能验证某笔交易是否存在或正确，而无需获取所有交易节点的Hash值。要知道一般这个代价是很大的，以比特币区块为例，目前整个区块链账本大小接近200G。
所以，Merkle树也是SPV（简单的支付认证，即Simple Payment Verification）的基础。🔻
Merkle树应用
快速比较大量数据：当两个Merkle树的根哈希值相同时，说明所代表的的数据都相同快速定位修改：如上图，如果交易K发生改变，那么就会导致HK、HKL、HIJKL、HIJKLMNOP和Merkle Root发生改变。所以，我们想要快速定位，只需要沿着Root => HIJKLMNOP => HIJKL => HKL => HK，就可以定位到交易K发生改变零知识证明：例如，想要证明一组交易中包含某个交易K，但又不想让对方知道交易K的具体内容，那么就可以构建Merkle树，向对方公布HK、HL、HKL、HIJKL、HIJKLMNOP和Merkle Root，对方就可以确认交易K的存在，但无法知道交易K的具体内容。
开始画图/写代码🔻怎样画节点？最简单的节点
寥寥四行代码就画出了3个节点
<font color="rgb(102, 217, 239)">digraph</font> G1 { <font color="rgb(102, 217, 239)">A</font> B C }
装饰节点
<div class="quote"><blockquote><span style="color: rgb(248, 248, 242); font-family: Consolas, Monaco, monospace; font-size: 14px; letter-spacing: 2px; text-align: justify; white-space: pre; background-color: rgb(35, 36, 31);">digraph G2 {
//对节点进行全局设置
node ;
HA
HK
HKL
}</span>
节点属性
属性名默认值说明
labelnode name节点显示内容
colorblacknode边框颜色
fontcolorblack字体颜色
fillcolor
背景色
fontnameTimes-Roman字体
fontsize14字体大小
shapeellipse形状：box、ellipse、circle、diamond、
plaintext、point、triangle、invtriangle
style
图形样式： bold、dashed、dotted、filled
image
背景图片地址
怎样画连线？最简单的连线通过->很形象的建立了节点间的有向连线
<font size="4"><span class="" style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; color: rgb(166, 226, 46);">digraph</span> <span class="" style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; color: rgb(230, 219, 116);">G3</span> { <span class="" style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; color: rgb(230, 219, 116);">A</span>
<span class="" style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; color: rgb(230, 219, 116);">B</span>
<span class="" style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; color: rgb(230, 219, 116);">C</span>
<span class="" style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; color: rgb(230, 219, 116);">A</span> -> <span class="" style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; color: rgb(230, 219, 116);">C</span>
<span class="" style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; color: rgb(230, 219, 116);">B</span> -> <span class="" style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; color: rgb(230, 219, 116);">C</span> }</font>
装饰连线
<font size="4">digraph G4 {
//边全局设置
edge ;
A
B
C
A -> C
B -> C
}</font>
连线属性
属性名默认值说明
label
描述关系
colorblack箭头颜色
fontcolorblack关系文字颜色
dirforward设置方向：forward、back、both、none
arrowheadnormal箭头头部形状：box、crow、diamond、dot、none、normal、vee
arrowtailnone箭头尾部形状
arrowsize1.0箭头大小
style
图形样式： bold、dashed、dotted、filled
仿制Merkle树完整代码<font size="4">$ cat MerkleTree.dot
digraph MerkleTree {
rankdir = BT;
label=<span class="" style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; color: rgb(230, 219, 116);">"MerkleTree draw by jasonruan"</span>
node ;
edge ;
HA
HB
HAB
HC
HD
HCD
HABCD
HE
HF
HEF
HG
HH
HGH
HEFGH
HABCDEFGH
HI
HJ
HIJ
HK
HL
HKL
HIJKL
HM
HN
HMN
HO
HP
HOP
HMNOP
HIJKLMNOP
{HA,HB} -> HAB
{HC,HD} -> HCD
{HAB,HCD} -> HABCD
{HE,HF} -> HEF
{HG,HH} -> HGH
{HEF,HGH} -> HEFGH
{HABCD,HEFGH} -> HABCDEFGH
{HI,HJ} -> HIJ
{HK,HL} -> HKL
{HIJ,HKL} -> HIJKL
{HM,HN} -> HMN
{HO,HP} -> HOP
{HMN,HOP} -> HMNOP
{HIJKL,HMNOP} -> HIJKLMNOP
HABCDEFGHIJKLMNOP
{HABCDEFGH,HIJKLMNOP} -> HABCDEFGHIJKLMNOP</font>
Merkle树仿制图
工具安装最后再来介绍下画图工具和vim插件安装。软件安装官网：https://graphviz.gitlab .io/当前版本：graphviz-2.40.1.tar.gz这里采用源码方式安装：<font size="4">$ wget https://graphviz.gitlab.io/pub/graphviz/stable/SOURCES/graphviz.tar.gz
$ tar -zxf graphviz.tar.gz
$ <span class="" style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; color: rgb(230, 219, 116);">cd</span> graphviz-2.40.1
$ ./configure --prefix=/home/rzexin/Software/ALL
$ make -j2 && make install</font>
vim整合（1）插件安装.vimrc新增<font size="4">Plugin <span class="" style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; color: rgb(230, 219, 116);">'wannesm/wmgraphviz.vim'</span></font>
执行安装命令<font size="4">:PluginInstall</font>
（2）vim配置<font size="4"><span class="" style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; color: rgb(249, 38, 114);">function</span> HeaderDot()
call append (1,<span class="" style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; color: rgb(230, 219, 116);">"digraph G {"</span>)
call append (2,<span class="" style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; color: rgb(230, 219, 116);">""</span>)
call append (3,<span class="" style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; color: rgb(230, 219, 116);">"}"</span>)
normal 3G
endfunction
autocmd bufnewfile *.dot call HeaderDot()
nmap <Leader>ln :w<CR>:! dot -Tpng -o %<.png %<CR>:! eog %<.png <CR>
nmap <Leader>ls :w<CR>:! dot -Tsvg -o %<.svg %<CR>:! eog %<.svg <CR></font>
配置说明：
[*]
打开.dot后缀文件，自动执行HeaderDot函数创建dot文件框架
vim normal模式下执行,ln将自动保存png格式文件并自动预览，同样，使用,ls将保存为svg格式文件并自动预览
%<表示去掉后缀的当前文件名
写在最后
graphviz的功能也确实强大，自己只是初步入门，但感觉这点入门知识也已经大大提升了自己的工作效率。之前通过Visio画图要不断的去调整样式、配色，是件很繁琐的事情，特别是当要修改时，可能要不断调整已有图形的布局，很是费时。现在，通过graphviz一切都自动的帮你完成好了，而且图形还挺美观。自己能不入坑吗：）end
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