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对图表进行编码：使用 Python 图表库实现架构自动化

Mary-Kate Olsen

Jan 06, 2025 pm 04:13 PM

介绍

在云服务和微服务占据主导地位的现代基础设施领域，管理和可视化复杂架构比以往任何时候都更加重要。

手动创建和更新架构图的日子已经一去不复返了。使用图表 Python 库，您可以生成动态的、代码驱动的图表，这些图表会随着您的基础设施的发展而发展。只需几行 Python 代码即可可视化云架构、网络拓扑或微服务交互。无论您是管理多云部署、Kubernetes 集群还是本地解决方案，图表都可确保您的系统文档保持准确和最新。这是一种让您的架构与代码库保持同步的轻松方法。

在这篇文章中，我们将探索图表库的功能，展示如何为云基础设施创建高级设计 (HLD)，以及如何自动化创建架构图的过程。

为什么使用图表 Python 库？

自动化：直接从您的代码生成架构图，确保它们与不断发展的系统保持同步。
编程控制：图表允许您使用Python直观地定义您的基础设施，提供对元素表示方式的精细控制。
支持多个云提供商：该库支持 AWS、Azure、GCP 和本地系统，使其成为可视化多云和混合架构的多功能工具。
可扩展：从小型项目到大型分布式系统，图表可以处理各种级别的复杂性。

支持的提供商

本地
AWS
天蓝色
GCP
IBM
Kubernetes (K8s)
阿里云
OCI（Oracle 云基础设施）
OpenStack
Firebase
数字海洋
有弹性
超大规模
通用
编程
SaaS
C4型号
自定义

图表入门

要开始使用图表，您需要安装库并设置环境。

第 0 步：先决条件

要在 MacOS/Windows 上使用图表 Python 库创建图表，您需要先安装 Graphviz。 Graphviz 是图表库用来生成基础设施的可视化表示的工具。

Mac

如果您使用的是 macOS，安装 Graphviz 最简单的方法是使用 Homebrew：

brew install graphviz

Windows

如果您使用的是 Windows，请按照以下步骤操作

从官网Graphviz下载页面下载Graphviz安装程序。
运行安装程序并按照安装步骤操作。
安装过程中，请务必选中将 Graphviz 添加到系统路径的选项。

第 1 步：安装

brew install graphviz

第 2 步：你的第一个图表

让我们创建一个简单的图表来表示 AWS 上的基本 Web 架构。

pip install diagrams

Code Your Diagrams: Automate Architecture with Python

使用这个最少的代码，您可以可视化流量如何从负载均衡器流向 Web 服务器，然后流向数据库。这就是图表库的强大之处：它快速、直观且高度可定制。这仅仅是开始 - 您可以利用许多更高级的功能和组件，我们将在以下部分中进行探讨。

高级功能

对组件进行分组（聚类）

您可以将组件分组到集群中，以表示架构中的不同层或逻辑分组。

from diagrams import Diagram
from diagrams.aws.compute import EC2
from diagrams.aws.network import ELB
from diagrams.aws.database import RDS

with Diagram("Simple AWS Architecture", show=False):
    lb = ELB("Load Balancer")
    web = EC2("Web Server")
    db = RDS("Database")

    lb >> web >> db

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我们使用 Cluster() 对 Web 服务器和数据库进行分组，通过单独可视化层使图表更容易理解。

定制组件

图表允许您添加自定义标签、颜色，甚至自定义图像来表示特定组件。例如，如果您想代表自定义服务，您可以包含来自本地甚至远程的外部图像。

使用本地来源的自定义图标

如果您在本地保存了图标（例如，custom_icon.png 文件），则可以使用它来表示图表中的自定义组件。下面的代码展示了如何从本地文件系统添加自定义图标。

from diagrams import Cluster, Diagram
from diagrams.aws.compute import EC2
from diagrams.aws.network import ELB
from diagrams.aws.database import RDS

with Diagram("AWS Architecture with Clustering", show=False):
    with Cluster("Web Tier"):
        lb = ELB("Load Balancer")
        web_servers = [EC2("Web 1"), EC2("Web 2")]

    with Cluster("Database Tier"):
        db_primary = RDS("Primary DB")
        db_replica = RDS("Replica DB")

    lb >> web_servers >> db_primary
    db_primary >> db_replica

./custom_icon.png 是本地图像文件的路径。

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使用远程源的自定义图标

同样，您可以使用来自远程源的图像。以下是如何从 URL 下载图像并在图表中使用它。

您还可以通过提供文件的远程路径来使用远程 URL 中的自定义图标。

from diagrams.custom import Custom
with Diagram("Custom Service Architecture", show=False):
    custom_service = Custom("My Custom Service", "./custom_icon.png")

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