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Mermaid流程图可视化系统：基于Spring Boot与Node.js的三层架构实现

news 2025/8/2 6:41:06

什么是Mermaid?
系统架构设计
- 三层架构 overview
- 架构交互流程
核心组件详解
- 1. Spring Boot后端
- 2. Node.js中间层
- 3. 前端界面
功能实现
- 1. 节点和关系管理
- 2. 流程图渲染
- 3. 主题切换
- 4. 导出功能
使用指南
- 启动步骤
- 页面操作
总结与展望

什么是Mermaid?

Mermaid流程图可视化系统是一个支持动态创建、管理和展示流程图的Web应用。Mermaid 是一个基于 JavaScript 的图表和制图工具，使用 Markdown 风格的文本定义和渲染器来创建和修改复杂的图表。Mermaid 的主要目的是帮助文档跟上开发进度。

官方语法链接

系统架构设计

三层架构 overview

该系统采用现代化的三层架构设计，结合了Spring Boot的数据处理能力、Node.js的轻量级中间层优势以及Mermaid库的流程图绘制功能，实现了一个功能完整、交互友好的流程图可视化解决方案。

├── html-frontend
│   └── index.html
├── img
│   ├── mermaid-diagram.png
│   └── mermaid流程图测试.png
├── nodejs-middleware
│   ├── package.json
│   └── server.js
├── README.md
└── springboot-backend├── pom.xml├── src└── target

系统采用经典的三层架构设计，各层职责明确、松耦合：

前端展示层：基于纯HTML、JavaScript和Tailwind CSS构建，负责用户交互和流程图展示
中间层：基于Node.js和Express框架实现，处理前端请求并转发给后端
后端服务层：基于Spring Boot构建，负责数据持久化和业务逻辑处理

架构交互流程

用户操作 → 前端界面 → Node.js中间层 → Spring Boot后端 → 数据库

在这里插入图片描述

核心组件详解

1. Spring Boot后端

后端采用Spring Boot 2.7.0构建，主要负责数据的持久化和业务逻辑处理：

数据访问层：使用Spring Data JPA实现对实体的CRUD操作
Web层：通过Spring Web和WebFlux提供RESTful API
数据库：使用H2内存数据库存储图形数据，便于快速开发和演示
技术栈：Java 11, Spring Boot, Spring Data JPA, Spring WebFlux, H2 Database

根据springboot-backend/pom.xml文件，后端依赖配置清晰，包含了必要的Web、数据访问和测试组件。

书写请求接口：

@RestController
@RequestMapping("/api/graph")
@CrossOrigin(origins = "http://localhost:3000") // 允许跨域访问
public class GraphController {@Autowiredprivate NodeRepository nodeRepository;@Autowiredprivate RelationshipRepository relationshipRepository;// 节点相关接口@GetMapping("/nodes")public List<Node> getAllNodes() {return nodeRepository.findAll();}@PostMapping("/nodes")public Node createNode(@RequestBody Node node) {return nodeRepository.save(node);}// 关系相关接口@GetMapping("/relationships")public List<Relationship> getAllRelationships() {return relationshipRepository.findAll();}@PostMapping("/relationships")public Relationship createRelationship(@RequestBody Relationship relationship) {return relationshipRepository.save(relationship);}// 获取完整图形数据@GetMappingpublic ResponseEntity<Map<String, Object>> getFullGraph() {Map<String, Object> graphData = new HashMap<>();graphData.put("nodes", nodeRepository.findAll());graphData.put("relationships", relationshipRepository.findAll());return new ResponseEntity<>(graphData, HttpStatus.OK);}
}

2. Node.js中间层

中间层基于Node.js和Express框架实现，主要职责是转发前端请求到后端，并处理跨域问题：

服务器：使用Express创建轻量级Web服务器，监听3000端口
API代理：通过Axios转发请求到Spring Boot后端（默认地址：http://localhost:8080/api/graph）
中间件：使用CORS中间件处理跨域请求，使用express.json()解析JSON请求体
技术栈：Node.js, Express, Axios, CORS

从/nodejs-middleware/server.js可以看出，中间层提供了三个主要API端点：

GET /api/graph：获取完整图形数据
POST /api/nodes：创建新节点
POST /api/relationships：创建新关系

书写中间层请求：

const express = require('express');
const axios = require('axios');
const cors = require('cors');const app = express();
const PORT = 3000;
const SPRING_BOOT_API_URL = 'http://localhost:8080/api/graph';// 中间件配置
app.use(cors());
app.use(express.json());// 获取完整图形数据
app.get('/api/graph', async (req, res) => {try {const response = await axios.get(SPRING_BOOT_API_URL);res.json(response.data);} catch (error) {console.error('获取图形数据失败:', error);res.status(500).json({ error: '获取图形数据失败' });}
});// 创建新节点
app.post('/api/nodes', async (req, res) => {try {const response = await axios.post(`${SPRING_BOOT_API_URL}/nodes`, req.body);res.json(response.data);} catch (error) {console.error('创建节点失败:', error);res.status(500).json({ error: '创建节点失败' });}
});// 创建新关系
app.post('/api/relationships', async (req, res) => {try {const response = await axios.post(`${SPRING_BOOT_API_URL}/relationships`, req.body);res.json(response.data);} catch (error) {console.error('创建关系失败:', error);res.status(500).json({ error: '创建关系失败' });}
});// 启动服务器
app.listen(PORT, () => {console.log(`Node.js中间层服务器运行在 http://localhost:${PORT}`);
});

3. 前端界面

前端基于纯HTML实现，结合了多种现代化前端技术：

UI框架：使用Tailwind CSS实现响应式布局和美观的UI组件
图标库：使用Font Awesome提供直观的图标
流程图绘制：使用Mermaid 10.9.1库绘制流程图
导出功能：使用html2canvas和FileSaver.js实现流程图PNG导出
主题切换：支持默认、深色、森林和中性四种主题

从html-frontend/index.html可以看出，前端实现了完整的用户交互界面，包括节点和关系的添加、流程图刷新、数据清空、主题切换和导出功能。

前端页面主要是对流程图节点和关系的新增，以及流程图的展示

功能实现

1. 节点和关系管理

系统支持节点和关系的创建和管理：

节点管理：支持添加节点，设置节点名称和类型
关系管理：支持在两个节点之间添加带有标签的关系
数据同步：所有操作实时同步到后端存储
统计展示：实时显示节点和关系的数量统计

2. 流程图渲染

使用Mermaid库实现流程图的动态渲染：

自动布局：Mermaid自动计算节点位置，确保流程图美观
可定制样式：支持通过主题切换改变流程图的整体风格
响应式设计：流程图会根据容器大小自动调整

3. 主题切换

系统支持四种不同的主题风格：

默认主题：基于紫色系的默认风格
深色主题：深色背景，适合长时间查看
森林主题：绿色系主题，清新自然
中性主题：基于灰色系的简约风格

4. 导出功能

支持将流程图导出为PNG图片：

高质量渲染：使用html2canvas确保导出图片质量
便捷保存：通过FileSaver.js直接保存到本地

使用指南

启动步骤

启动Spring Boot后端
```
cd springboot-backend
mvn spring-boot:run
```
服务将运行在 http://localhost:8080
启动Node.js中间层
```
cd nodejs-middleware
npm install
npm start
```
服务将运行在 http://localhost:3000
启动前端页面
```
cd html-frontend
python -m http.server 8001
```
访问 http://localhost:8001 即可使用系统