图表指南

本指南为你展示如何创建、编辑和分享基于 Mermaid JavaScript 库的图表。 Mermaid.js 允许你使用简单的、类似于 Markdown 的语法来在 Markdown 文件中生成图表。 你也可以使用 Mermaid 来创建 .svg 或 .png 图片文件，将其添加到你的文档中。

本指南的目标受众是所有希望了解 Mermaid 的用户，以及那些想了解如何创建图表并将其添加到 Kubernetes 文档中的用户。

图 1 概要介绍的是本节所涉及的话题。

图 1. 本节中涉及的话题。

开始使用 Mermaid 之前，你需要以下准备：

• 对 Markdown 有一个基本的了解
• 使用 Mermaid 在线编辑器
• 使用 Hugo 短代码（shortcode）
• 使用 Hugo {{< figure >}} 短代码
• 执行 Hugo 本地预览
• 熟悉贡献新内容的流程

你为什么应该在代码中使用图表

图表可以增进文档的清晰度，便于理解。对于用户和贡献者而言都有好处。

用户获得的好处有：

• 较为友好的初次体验：非常详尽的、只包含文本的欢迎页面对用户而言是蛮恐怖的， 尤其是初次接触 Kubernetes 的用户。
• 快速理解概念：图表可以帮助用户理解复杂主题下的要点。 你的图表可以作为一种可视化的学习指南，将用户带入主题的细节。
• 便于记忆：对某些人而言，图形（图像）要比文字更容易记忆。

对贡献者而言的好处有：

• 帮助确立所贡献文档的结构和内容。例如， 你可以先提供一个覆盖所有顶层要点的图表，然后再逐步展开细节。
• 培养用户社区并提升其能力。容易理解的文档，附以图表，能够吸引新的用户， 尤其是那些因为预见到复杂性而不愿参与的用户。

你需要考虑你的目标受众。除了一些有经验的 Kubernetes 用户外，你还会遇到很多刚接触 Kubernetes 的用户。即使一张简单的图表也可以帮助新用户吸收 Kubernetes 概念。 他们会变得更为大胆和自信，进一步地了解 Kubernetes 及其文档。

Mermaid

Mermaid 是一个开源的 JavaScript 库， 可以帮助你创建、编辑并很容易地分享图表。这些图表使用简单的、类似 Markdown 的语法开发，并可内嵌到 Markdown 文件中。

下面是 Mermaid 的一些特性：

• 简单的编码语法
• 包含基于 Web 的工具，便于你编制和预览你的图表
• 支持包括流程图、状态图、时序图在内的多种格式
• 可以通过共享图表的 URL 来与同事方便地合作
• 有丰富的形状、线条、主题和样式可供选择

使用 Mermaid 的一些好处如下：

• 不需要使用另外的、非 Mermaid 的图表工具
• 与现有的 PR 工作流结合的很好。你可以将 Mermaid 代码视为你的 PR 中所包含的 Markdown 文本
• 简单的工具生成简单的图表。你不需要精心制作或雕琢过于复杂或详尽的图片。 保持简单就好。

Mermaid 提供一种简单的、开放且透明的方法，便于 SIG 社区为新的或现有的文档添加、 编辑图表并展开协作。

在线编辑器

Mermaid 在线编辑器是一个基于 Web 的工具，允许你创建、编辑和审阅图表。

在线编辑器的功能主要有：

• 显示 Mermaid 代码和渲染的图表。
• 为所保存的每个图表生成一个 URL。该 URL 显示在你的浏览器的 URL 字段中。 你可以将 URL 分享给同事，便于他人访问和更改图表。
• 提供将图表下载为 .svg 或 .png 文件的选项。

创建图表的方法

图 2 给出三种生成和添加图表的方法。

图 2. 创建图表的方法

内嵌（Inline）

图 3 给出的是使用内嵌方法来添加图表所遵循的步骤。

图 3. 内嵌方法的步骤

下面是使用内嵌方法来添加图表时你要执行的步骤：

1. 使用在线编辑器创建你的图表
2. 将图表的 URL 保存在某处以便以后访问
3. 将 Mermaid 代码复制到你的 .md 文件中你希望它出现的位置
4. 使用 Markdown 文本在图表下方为其添加标题

Hugo 在构造（网站）过程中会运行 Mermaid 代码，将其转换为图表。

下面是一段包含在某 .md 文件中的示例代码片段：

---
title: 我的文档
---
图 17 给出从 A 到 B 的一个简单流程。
这里是其他 markdown 文本
...
{{< mermaid >}} 
    graph TB
    A --> B
{{< /mermaid >}}

图 17. 从 A 到 B

其他文本

有关添加图表标题的细节，参阅如何使用标题。

使用内嵌方法的好处有：

• 可以直接使用在线编辑器工具
• 很容易在在线编辑器与你的 .md 文件之间来回复制 Mermaid 代码
• 不需要额外处理 .svg 图片文件
• 内容文字、图表代码和图表标题都位于同一个 .md 文件中。

你应该使用本地和 Netlify 预览来验证图表是可以正常渲染的。

Mermaid+SVG

图 4 给出的是使用 Mermaid+SVG 方法添加图表所要遵循的步骤：

图 4. Mermaid+SVG 方法的步骤。

使用 Mermaid+SVG 方法来添加图表时你要遵从的步骤：

1. 使用在线编辑器创建你的图表
2. 将图表的 URL 保存到某处以便以后访问
3. 为你的图表生成 .svg 文件，并将其下载到合适的 images/ 目录下
4. 使用 {{< figure >}} 短代码在 .md 文件中引用该图表
5. 使用 {{< figure >}} 短代码的 caption 参数为图表设置标题

例如，使用在线编辑器创建一个名为 boxnet 的图表。 将图表的 URL 保存到别处以便以后访问。生成 boxnet.svg 文件并将其下载到合适的 ../images/ 目录下。

在你的 PR 中的 .md 文件内使用 {{< figure >}} 短代码来引用 .svg 图片文件，并为之添加标题。

{{< figure src="/static/images/boxnet.svg" alt="Boxnet 示意图" class="diagram-large" caption="图 14. Boxnet 标题" >}}

关于图表标题的细节，可参阅如何使用标题。

说明：

使用

短代码是向你的文档中添加 .svg 图片文件的优选方法。 你也可以使用标准的 markdown 图片语法，即 ![my boxnet diagram](static/images/boxnet.svg)。 如果是后面这种，则需要在图表下面为其添加标题。

你应该使用文本编辑器以注释块的形式在 .svg 图片文件中添加在线编辑器的 URL。 例如，你应该在 .svg 图片文件的开头部分包含下面的内容：

<!-- 要查看或者编辑 Mermaid 代码，可访问下面的 URL：-->
<!-- https://mermaid-js.github.io/mermaid-live-editor/edit/#eyJjb ... <URL 的其余部分> -->

使用 Mermaid+SVG 方法的好处有：

• 可以直接使用在线编辑器工具
• 在线编辑器支持的 Mermaid 特性集合最新
• 可以利用 K8s 网站用来处理 .svg 图片文件的现有方法
• 工作环境不需要 Mermaid 支持

要使用本地和 Netlify 预览来检查你的图表可以正常渲染。

外部工具

图 5 给出使用外部工具来添加图表时所遵循的步骤。

首先，要使用你的外部工具来创建图表，并将其保存为一个 .svg 文件或 .png 图片文件。 之后，使用 Mermaid+SVG 方法中相同的步骤添加 .svg（.png）文件。

图 5. 外部工具方法步骤.

使用外部工具方法来添加图表时，你要遵从的步骤如下：

1. 使用你的外部工具来创建图表。
2. 将图表的位置保存起来供其他贡献者访问。例如，你的工具可能提供一个指向图表的链接， 或者你可以将源码文件（例如一个 .xml 文件）放置到一个公开的仓库， 以便其他贡献者访问。
3. 生成图表并将其下载为 .svg 或 .png 图片文件，保存到合适的 ../images/ 目录下。
4. 使用 {{< figure >}} 短代码从 .md 文件中引用该图表。
5. 使用 {{< figure >}} 短代码的 caption 参数为图表设置标题。

下面是一个用于 images/apple.svg 图表的 {{< figure >}} 短代码：

{{< figure src="/static/images/apple.svg" alt="red-apple-figure" class="diagram-large" caption="图 9. 一个大红苹果" >}} 

如果你的外部绘图工具支持：

• 你可以将多个 .svg 或 .png 商标、图标或图片整合到你的图表中。 不过，你需要确保你查看了版权并遵守了 Kubernetes 文档关于使用第三方内容的 指南。
• 你应该将图表的源位置保存起来，以便其他贡献者访问。 例如，你的工具可能提供指向图表文件的链接，或者你应该将源代码文件 （例如一个 .xml 文件）放到某处以便其他贡献者访问。

关于 K8s 和 CNCF 商标与图片的详细信息，可参阅 CNCF Artwork。

使用外部工具的好处有：

• 贡献者对外部工具更为熟悉
• 图表可能需要 Mermaid 所无法提供的细节

不要忘记使用本地 和 Netlify 预览来检查你的图表可以正常渲染。

示例

本节给出 Mermaid 的若干样例。

示例 1 - Pod 拓扑分布约束

图 6 展示的是 Pod 拓扑分布约束 页面所出现的图表。

图 6. Pod 拓扑分布约束

代码块：

graph TB
   subgraph "zoneB"
       n3(Node3)
       n4(Node4)
   end
   subgraph "zoneA"
       n1(Node1)
       n2(Node2)
   end
 
   classDef plain fill:#ddd,stroke:#fff,stroke-width:4px,color:#000;
   classDef k8s fill:#326ce5,stroke:#fff,stroke-width:4px,color:#fff;
   classDef cluster fill:#fff,stroke:#bbb,stroke-width:2px,color:#326ce5;
   class n1,n2,n3,n4 k8s;
   class zoneA,zoneB cluster;

示例 2 - Ingress

图 7 显示的是 Ingress 是什么 页面所出现的图表。

图 7. Ingress

代码块：

graph LR;
 client([客户端])-. Ingress 所管理的<br>负载均衡器 .->ingress[Ingress];
 ingress-->|路由规则|service[服务];
 subgraph cluster
 ingress;
 service-->pod1[Pod];
 service-->pod2[Pod];
 end
 classDef plain fill:#ddd,stroke:#fff,stroke-width:4px,color:#000;
 classDef k8s fill:#326ce5,stroke:#fff,stroke-width:4px,color:#fff;
 classDef cluster fill:#fff,stroke:#bbb,stroke-width:2px,color:#326ce5;
 class ingress,service,pod1,pod2 k8s;
 class client plain;
 class cluster cluster;

示例 3 - K8s 系统流程

图 8 给出的是一个 Mermaid 时序图，展示启动容器时 K8s 组件间的控制流。

代码段：

%%{init:{"theme":"neutral"}}%%
sequenceDiagram
    actor me
    participant apiSrv as 控制面<br><br>api-server
    participant etcd as 控制面<br><br>etcd 数据存储
    participant cntrlMgr as 控制面<br><br>控制器管理器
    participant sched as 控制面<br><br>调度器
    participant kubelet as 节点<br><br>kubelet
    participant container as 节点<br><br>容器运行时
    me->>apiSrv: 1. kubectl create -f pod.yaml
    apiSrv-->>etcd: 2. 保存新状态
    cntrlMgr->>apiSrv: 3. 检查变更
    sched->>apiSrv: 4. 监视未分派的 Pod(s)
    apiSrv->>sched: 5. 通知 nodename=" " 的 Pod
    sched->>apiSrv: 6. 指派 Pod 到节点
    apiSrv-->>etcd: 7. 保存新状态
    kubelet->>apiSrv: 8. 查询新指派的 Pod(s)
    apiSrv->>kubelet: 9. 将 Pod 绑定到节点
    kubelet->>container: 10. 启动容器
    kubelet->>apiSrv: 11. 更新 Pod 状态
    apiSrv-->>etcd: 12. 保存新状态

如何设置图表样式

你可以使用大家都熟悉的 CSS 术语来为一个或多个图表元素设置渲染样式。 你可以在 Mermaid 代码中使用两种类型的语句来完成这一工作：

• classDef 定义一类样式属性；
• class 指定 class 所适用的一种或多种元素。

在图 7 中，你可以看到这两种示例。

classDef k8s fill:#326ce5,stroke:#fff,stroke-width:4px,color:#fff; // 定义 k8s 类的样式
class ingress,service,pod1,pod2 k8s; // k8s 类会应用到 ingress、service、pod1 和 pod2 这些元素之上

你可以在你的图表中包含一个或多个 classDef 和 class 语句。 你也可以在你的图表中为 k8s 组件使用官方的 K8s #326ce5 十六进制颜色代码。

关于样式设置和类的更多信息，可参阅 Mermaid Styling and classes docs。

如何使用标题

标题用来为图表提供简要的描述。标题或短描述都可以作为图表标题。 标题不是用来替换你在文档中要提供的解释性文字。 相反，它们是用来在文字与图表之间建立“语境连接”的。

将一些文字和带标题的图表组合到一起，可以为你所想要向用户传递的信息提供一种更为精确的表达。

没有标题的话，用户就必须在图表前后的文字中来回阅读，从而了解其含义。 这会让用户感觉到很沮丧。

图 9 给出合适的标题所需要具备的三要素：图表、图表标题和图表引用。

图 9. 标题要素

图表本身

Mermaid+SVG 和外部工具方法都会生成 .svg 图片文件。

下面的 {{< figure >}} 短代码是针对定义在保存于 /images/docs/components-of-kubernetes.svg 中的 .svg 图片文件的。

{{< figure src="/images/docs/components-of-kubernetes.svg" alt="运行于集群中的 Kubernetes Pod" class="diagram-large" caption="图 4. Kubernetes 结构组件" >}}

你需要将 src、alt、class 和 caption 取值传递给 {{< figure >}} 短代码。 你可以使用 diagram-large、diagram-medium 和 diagram-small 类来调整图表的尺寸。

说明：

使用内嵌方法来创建的图表不使用

短代码。 Mermaid 代码定义该图表将如何在页面上渲染。

关于创建图表的不同方法，可参阅创建图表的方法。

图表标题

接下来，添加图表标题。

如果你使用 .svg 图片文件来定义你的图表，你就需要使用 {{< figure >}} 短代码的 caption 参数。

{{< figure src="/images/docs/components-of-kubernetes.svg" alt="运行于集群中的 Kubernetes Pod" class="diagram-large" caption="图 4. Kubernetes 架构组件" >}}

如果你使用内嵌的 Mermaid 代码来定义图表，则你需要使用 Markdown 文本来添加标题。

图 4. Kubernetes 架构组件

添加图表标题时需要考虑的问题：

• 使用 {{< figure >}} 短代码来为 Mermaid+SVG 和外部工具方法制作的图表添加标题。
• 对于内嵌方法制作的图表，使用简单的 Markdown 文本来为其添加标题。
• 在你的图表标题前面添加 图 <编号>.. 你必须使用 图 字样， 并且编号必须对于文档页面中所有图表而言唯一。 在编号之后添加一个英文句号。
• 将图表标题添加到 图 <编号>. 之后，并且在同一行。 你必须为图表标题添加英文句点作为其结束标志。尽量保持标题文字简短。
• 图表标题要放在图表 之后。

图表引用

最后，你可以添加图表引用。图表引用位于你的文档正文中，并且应该出现在图表之前。 这样，用户可以将你的文字与对应的图表关联起来。引用时所给的 图 <编号> 部分要与图表标题中对应部分一致。

你要避免使用空间上的相对引用，例如 ..下面的图片.. 或者 ..下面的图形..。

以下是一个参考引用的示例。

图 10 展示的是 Kubernetes 体系结构。其控制面 ...

图表引用是可选的，在有些场合中，添加这类引用是不合适的。 如果你不是很确定，可以在文字中添加图表引用，以判断是否看起来、读起来比较通顺。 如果仍然不确定，可以使用图表引用。

完整全图

图 10 展示的是一个 Kubernetes 架构图表，其中包含了图表本身、图表标题和图表引用。 这里的 {{< figure >}} 短代码负责渲染图表，添加标题并包含可选的 link 参数，以便于你为图表提供超级链接。图表引用也被包含在段落中。

下面是针对此图表的 {{< figure >}} 短代码。

{{< figure src="/images/docs/components-of-kubernetes.svg" alt="运行在集群中的 Kubernetes Pod" class="diagram-large" caption="图 10. Kubernetes 架构" link="https://kubernetes.io/zh-cn/docs/concepts/overview/components/" >}}

提示

• 总是使用在线编辑器来创建和编辑你的图表。

• 总是使用 Hugo 本地和 Netlify 预览来检查图表在文档中的渲染效果。

• 提供图表源代码指针，例如 URL、源代码位置或者标明代码时是说明的。

• 总是提供图表标题。

• 在问题报告或 PR 中包含 .svg 或 .png 图片与/或 Mermaid 代码会很有帮助。

• 对于 Mermaid+SVG 方法和外部工具方法而言，尽量使用 .svg 图片文件， 因为这类文件在被放大之后仍能清晰地显示。

• 对于 .svg 文件的最佳实践是将其加载到一个 SVG 编辑工具中，并使用 “将文字转换为路径”功能完成转换。

• Mermaid 不支持额外的图表或艺术形式。

• Hugo Mermaid 短代码在在线编辑器中无法显示。

• 如果你想要在在线编辑器中更改图表，你 必须 保存它以便为图表生成新的 URL。

• 点击本节中的图表，你可以查看其源代码及其在在线编辑器中的渲染效果。

• 查看本页的源代码，diagram-guide.md 文件，可以将其作为示例。

• 查阅 Mermaid docs 以获得更多的解释和示例。

最重要的一点，保持图表简单。 这样做会节省你和其他贡献者的时间，同时也会方便新的以及有经验的用户阅读。