Python matplotlib底层原理解析

2021-12-01 12:52:37 来源：易采站长站作者：

1. matplotlib 框架组成

matplotlib 模块在众多数据可视化库中可以可以实现复杂的底层操作。像gglot、seaborn、plotnline 底层都是基于matplotlib 模块去封装不同风格的统计图表。

matplotlib 模块底层主要是由三部分组成脚本层、美工层和后端层。

脚本层：为用户提供可视化编程的接口美工层：有大量绘制图表方法的接口后端：连接硬件，处理图像元素的接口

PS：matplotlib框架说明

2. 脚本层（scripting）

脚本层属于matplotlib模块中最上层，主要为用户提供可视化编程的接口，代表pyplot模块。

对于普通用户，pyplot接口可以满足大多数文本的图像和坐标的生成，传给后端进行处理。

matplotlib.pyplot接口导入时，通常是import matplotlib.pyplot as plt

导入pyplot 模块并重名为plt pyplot 模块加载时，会对本地的配置文件进行分析同时会声明默认的后端，例如声明创建Figure对象将脚本深拷贝给后端后退出

pyplot 模块提调用matplotlib的方法

供给用面向oo调用风格，显示创建图形和轴调用其方法依靠pyplot 自动创建和管理图形和轴，并使用pyplot函数进行绘图

用户只需调用pyplot模块相关的方法，就可以绘制漂亮的图表啦

from matplotlib import pyplot

import pandas

pyplot.rcParams["font.sans-serif"]=['SimHei']
pyplot.rcParams["axes.unicode_minus"]=False

pyplot.bar([1,2,3,4,5,6],[45,20,19,56,35,69])

pyplot.title("data analyze")
pyplot.xlabel("元素 a")
pyplot.ylabel("元素 b")

pyplot.show()

3. 美工层（artist）

在美工层位于matplotlib中间层，主要进行数据相关的绘制工作，绘制图表中的标题、直线、刻度等都是artist对象的实例。

artist 层特点

脚本层创建的Figure对象是Artist对象实例 Artist的基类是matplotlib.artist.Artist，共享所有Artist属性包括从美工系统到画布坐标系统变化等提供处理用户交互动作的接口

matplotlib 图表对象

我们可以通过如下matplotlibe图表中可以看到一张图表由多个对象组合而成的。

matplotlib 图表对象说明

对象	说明
Figure	图形，弹出框口即是figure
axes	子图
title	标题
legend	图例
Major tick	大标尺刻度
Minor tick	小标尺刻度
Line	线型图
axis label	坐标指标说明
Marker	数据标准说明