30分钟上手：用Diagrams绘制高性能系统架构图

30分钟上手：用Diagrams绘制高性能系统架构图

【免费下载链接】diagrams :art: Diagram as Code for prototyping cloud system architectures 项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/di/diagrams

你还在为绘制系统架构图烦恼吗？用Visio拖拽图标太耗时，手绘又不够专业？Diagrams让你用Python代码快速生成美观的架构图，30分钟就能从入门到实战，告别繁琐的图形界面操作。

读完本文你将学会：

• 安装Diagrams及依赖环境
• 用3行代码绘制基础架构图
• 设计包含多集群的复杂系统
• 自定义节点样式与布局
• 导出高清架构图并集成到文档

安装Diagrams（5分钟）

环境准备

Diagrams需要Python 3.7+和Graphviz渲染引擎。以Ubuntu为例：

# 安装Graphviz
sudo apt-get install graphviz

# 安装Diagrams
pip install diagrams

Windows用户可使用choco install graphviz，macOS用户使用brew install graphviz。完整安装指南见docs/getting-started/installation.md。

第一个架构图（10分钟）

基础Web服务架构

创建first_diagram.py：

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

with Diagram("Web Service", show=False):
    ELB("lb") >> EC2("web") >> RDS("userdb")

执行python first_diagram.py，当前目录会生成web_service.png：

这个3节点架构展示了负载均衡器(ELB)、Web服务器(EC2)和数据库(RDS)的关系，代码量不到10行。

复杂架构设计（15分钟）

多集群微服务架构

以下代码创建包含Web集群、数据库集群和缓存层的完整架构：

from diagrams import Cluster, Diagram
from diagrams.aws.compute import ECS
from diagrams.aws.database import RDS, ElastiCache
from diagrams.aws.network import ELB, Route53

with Diagram("Clustered Web Services", show=False):
    dns = Route53("dns")
    lb = ELB("lb")

    with Cluster("Services"):
        svc_group = [ECS("web1"), ECS("web2"), ECS("web3")]

    with Cluster("DB Cluster"):
        db_primary = RDS("userdb")
        db_primary - [RDS("userdb ro")]  # 只读副本

    memcached = ElastiCache("memcached")

    dns >> lb >> svc_group
    svc_group >> db_primary
    svc_group >> memcached

生成的架构图如下：

Kubernetes部署架构

展示包含3个副本的K8s部署：

from diagrams import Diagram
from diagrams.k8s.clusterconfig import HPA
from diagrams.k8s.compute import Deployment, Pod, ReplicaSet
from diagrams.k8s.network import Ingress, Service

with Diagram("Exposed Pod with 3 Replicas", show=False):
    net = Ingress("domain.com") >> Service("svc")
    net >> [Pod("pod1"), Pod("pod2"), Pod("pod3")] << ReplicaSet("rs") << Deployment("dp") << HPA("hpa")

架构图展示了从Ingress到HPA的完整部署链路：

自定义与进阶

混合云架构设计

结合云服务与本地数据中心：

from diagrams import Cluster, Diagram
from diagrams.onprem.analytics import Spark
from diagrams.onprem.compute import Server
from diagrams.onprem.database import PostgreSQL
from diagrams.onprem.inmemory import Redis
from diagrams.onprem.network import Nginx
from diagrams.aws.storage import S3

with Diagram("Hybrid Cloud Architecture", show=False):
    ingress = Nginx("ingress")
    
    with Cluster("On-Premises"):
        server = Server("app")
        db = PostgreSQL("local db")
        cache = Redis("cache")
    
    with Cluster("AWS Cloud"):
        s3 = S3("object storage")
    
    ingress >> server >> [db, cache, s3]

完整混合云示例见docs/getting-started/examples.md。

样式自定义

通过Edge类修改连接线样式：

from diagrams import Diagram, Edge

with Diagram("Styled Diagram", show=False):
    ELB("lb") >> Edge(color="red", style="dashed") >> EC2("web")

实用技巧

1. 版本控制：架构图代码可纳入Git管理，追踪变更历史
2. 多环境支持：通过变量控制不同环境（开发/生产）的架构差异
3. 文档集成：生成的PNG可直接嵌入Markdown文档
4. CI/CD集成：在CI流程中自动生成最新架构图

总结

Diagrams将架构设计带入"即代码"时代，让工程师专注于逻辑而非绘图。通过本文介绍的基础语法和进阶技巧，你可以快速绘制出专业的系统架构图。更多示例可参考官方文档docs/getting-started/examples.md。

立即用代码定义你的下一个系统架构吧！

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