Другая сторона Go: рисуем анализируя данные

Go — универсальный язык программирования который отлично подходит для фоновых задач, но иногда вам может понадобится генерировать изображения опираясь на входящие данные. Go отлично работает с созданием визуальных объектов. В этом посте описан один из методов создания изображений (в частности векторной графики) на основе данных с помощью пакета SVGo.

Библиотека SVGo занимется одной единственной задачей: генерирует SVG и отдает его в io.Writer. I\O пакет в Go позволяет вам выводить результаты используя необходимый интерфейс (стандартный вывод, файлы, сетевые соеденения, веб сервер).

Для SVGo первостепенны высокоуровневые объекты такие как круги, прямоугольники, линии, полигоны и кривые. Стили и атрибуты являются второстепенными и применяются по мере необходимости.

Чтение, анализ, отрисовка объектов.

Наш пример будет включать в себя следующие шаги:

• Определение структуры входящих данных
• Чтение данных
• Разбор и загурзка структуры даных
• Отрисовка изображения

Вот простой пример, который берет данные из XML, на основе их рисует примитивные SVG объекты и возвращает их в стандартный вывод.
Необходимо понимать что для своих собственных данных вы можете описывать струтктуру как вам захочется, в то же время если вы получаете данные из API сторонних сервисов то вам необходимо будет описывать струтуру данных для каждого отдельно.

Пример входящих данных:

	<thing top="100" left="100" sep="100">
    	<item width="50"  height="50"  name="Little" color="blue">This is small</item>
    	<item width="75"  height="100" name="Med"    color="green">This is medium</item>
    	<item width="100" height="200" name="Big"    color="red">This is large</item>
	</thing>

Сначала определим структуру входящих данных. Вы можете видеть соотвтствие между элементами и атрибутами в Go. К примеру struct «thing» содержит параметры Top и Left которые задают отступы, параметр sep который задает расстояние между элементами и параметр Items который является список и будет содержать в себе вложенные элементы. В свою очередь каждый из вложенных элементов тоже имеет набор параметров таких как Width, Height, Name, Color, Text.

type Thing struct {
		Top  int `xml:"top,attr"`
		Left int `xml:"left,attr"`
		Sep  int `xml:"sep,attr"`
		Item []item `xml:"item"`
	}
	
	type item struct {
		Width  int    `xml:"width,attr"`
		Height int    `xml:"height,attr"`
		Name   string `xml:"name,attr"`
		Color  string `xml:"color,attr"`
		Text   string `xml:",chardata"`
	}

Затем мы должны указать назначение вывода для SVG (в нашем примере это будет стандартный вывод) и размеры холста:

var (
		canvas = svg.New(os.Stdout)
		width = flag.Int("w", 1024, "width") 
		height = flag.Int("h", 768, "height") 
	)

После этого определяем функцию для чтения входящих данных:

func dothing(location string) {
		f, err := os.Open(location)
		if err != nil {
			fmt.Fprintf(os.Stderr, "%v\n", err)
			return
		}
		defer f.Close()
		readthing(f)
	}

Следующим важным шагом является определение функции которая ответчает за загрузку и анализ входящих данных. Здесь мы будем использовать XML пакет входящий в стандартную библиотеку Go.

func readthing(r io.Reader) {
		var t Thing
		if err := xml.NewDecoder(r).Decode(&t); err != nil {
			fmt.Fprintf(os.Stderr, "Unable to parse components (%v)\n", err)
			return
		}
		drawthing(t)
	}

Когда все данные загружены, мы проходим по ним и отрисовываем объекты. Для этого мы используем возможности пакета SVGo. В нашем случае мы утсанавливаем координаты (x,y) для каждого элемента и рисуем круг который соответствует заданным в атрибутах элемента размерам и цветам а также добавляем текст и применяем вертикальные интервалы.

	func drawthing(t Thing) {
		x := t.Left
		y := t.Top
		for _, v := range t.Item {
			style := fmt.Sprintf("font-size:%dpx;fill:%s", v.Width/2, v.Color)
			canvas.Circle(x, y, v.Height/4, "fill:"+v.Color)
			canvas.Text(x+t.Sep, y, v.Name+":"+v.Text+"/"+v.Color, style)
			y += v.Height
		} 
	}

Дальше мы описываем main функцию нашего примера в которой будем получать имя файла с данными

func main() {
		flag.Parse()
		for _, f := range flag.Args() {
			canvas.Start(*width, *height)
			dothing(f)
			canvas.End()
		}
	}

Пример запуска нашего примера и результаты его работы:

$ go run rpd.go thing.xml
<?xml version="1.0"?>
<!-- Generated by SVGo -->
<svg width="1024" height="768"
     xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" 
     xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
<circle cx="100" cy="100" r="12" style="fill:blue"/>
<text x="200" y="100" style="font-size:25px;fill:blue">Little:This is small/blue</text>
<circle cx="100" cy="150" r="25" style="fill:green"/>
<text x="200" y="150" style="font-size:37px;fill:green">Med:This is medium/green</text>
<circle cx="100" cy="250" r="50" style="fill:red"/>
<text x="200" y="250" style="font-size:50px;fill:red">Big:This is large/red</text>
</svg>

Готовый SVG будет выглядеть следующим образом:


Используя этот пример вы можете создавать много разных инструментов визуализации. Например в своей работе я использую инструменты которые умеют строить как простые графики barcharts и bulletgraphs так и более сложные pie-charts и component diagrams.

Так же вы можете создавать изображения на основе данный из API любых сервисов. Для примера программа “f50” берет слово и на основе его генерирует сетку изображений полученных из Flickr API. f50 использует такой же подход за исключением того что данные беруться не из локального файла а формируется HTTPS запрос API Flickr.
Пример использования:

f50 sunset

Flickr API возвращает такой ответ:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?> 
	<rsp stat="ok">
		<photo id="15871035007" ... secret="84d59df678" server="7546" farm="8" title="flickr-gopher" ... />
		<photo id="15433662714" ... secret="3b9358c61d" server="7559" farm="8" title="Laurence Maroney 2006..." ... />
		...
	</rsp>

Для создания SVG нам понадобяться параметры id, secret, farm, server и title.

// makeURI converts the elements of a photo into a Flickr photo URI
	func makeURI(p Photo, imsize string) string {
		im := p.Id + "_" + p.Secret

		if len(imsize) > 0 {
			im += "_" + imsize
		}
		return fmt.Sprintf(urifmt, p.Farm, p.Server, im)
	}

	// imageGrid reads the response from Flickr, and creates a grid of images
	func imageGrid(f FlickrResp, x, y, cols, gutter int, imgsize string) {
		if f.Stat != "ok" {
			fmt.Fprintf(os.Stderr, "Status: %v\n", f.Stat)
			return
		}
		xpos := x
		for i, p := range f.Photos.Photo {
			if i%cols == 0 && i > 0 {
				xpos = x
				y += (imageHeight + gutter)
			}
			canvas.Link(makeURI(p, ""), p.Title)
			canvas.Image(xpos, y, imageWidth, imageHeight, makeURI(p, "s"))
			canvas.LinkEnd()
			xpos += (imageWidth + gutter)
		}
	}

Если вы откроете получившийся SVG в браузере то при наведении на картинку увидите её заголовок а при клике — перейдете на оригинальное изображение.