UML class diagram:
https://pyqtgraph.readthedocs.io/en/latest/api_reference/uml_overview.html

FlowChart:
https://pyqtgraph.readthedocs.io/en/latest/api_reference/flowchart/index.html

The State Machine Framework¶:
https://doc.qt.io/qtforpython-5/overviews/statemachine-api.html

Python自动绘制UML类图、函数调用图（Call Graph）

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：

• 用 graphviz+pyreverse，自动提取 python代码 的UML类图和包依赖关系。
• 用 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，并用多种格式制作图表，例如SVG(网页图像)，Postscript(包含在 PDF 或其他文档的图片) ；或png/jpg(交互式图形浏览器显示)。

• 官网安装graphviz: http://www.graphviz.org/download/
  下载exe安装包，完成graphviz软件安装，并找到bin路径。
• 设置环境变量：将 bin 路径添加到 PATH
• 安装对应python库: $ pip install graphviz

2.2 安装pyreverse(直接安装pylint因为其已经包含pyreverse)

• pyreverse: 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:
  * 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
• 安装pylint：$ pip install pylint

2.3 安装 pycallgraph: $ pip install pycallgraph

2.3 绘制UML类图
UML类图常用于面向对象的建模，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Shell输入语句，生成package的UML图：

$ pyreverse --help # 常用选项有:
  # -o :设置保存图像的格式，如png, dot, puml, plantuml, mmd, html
  # -p Name: 输出图形以packages_<PROJECT_NAME>.png为名称保存
  # -m <y or n>, --module-names <y or n>
  # -p <project name>, --project <project name>
  # --colorized,  --max-color-depth <depth>, --color-palette <color1,color2,...>
$ pyreverse -o dot  -p Pyreverse  -m y  --colorized  ../whoosh/
[...]
creating diagram packages_Pyreverse.dot
creating diagram classes_Pyreverse.dot
[...]

3. 绘制函数调用图

pycallgraph是对python代码进行动态调用图分析的python模块。包括模块之间的调用流程、函数调用次数及用时。
函数调用图(Call Graph)是一个控制流程图，用于表示程序d的各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。
绘制Call Graph常用的有：pycallgraph、pyan(静态调用图)、gprof2dot 、code2flow等。本文介绍pycallgraph的用法。
3.1 安装: $ pip install pycallgraph graphviz
3.2 使用示例

• Shell 调用:
  $ pycallgraph graphviz -- ./mypythonscript.py

• API 调用: 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：

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。
越复杂程序，生成的调用图就会越大，注意选取你focus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/`