matplotlib：如何创建原始后端

Question

以下程序无法在非GUI环境下工作。 我希望让这个程序在调用plt.show时将图形保存到一个临时的png文件中。

import matplotlib.pyplot as plt
plt.scatter(2,3)
plt.scatter(4,5)
plt.show()

我知道可以使用plt.savefig代替plt.show来解决这个问题（参见Save plot to image file instead of displaying it using Matplotlib）。但我不想改变程序本身。该程序可能由其他熟悉在GUI环境中使用Matplotlib的用户提供。

因此，我考虑将Matplotlib的后端更改为自己的后端，以更改show的行为。这可以通过更改matplotlibrc来完成。 但是关于后端的文档只解释了如何选择“内置”后端：https://matplotlib.org/faq/usage_faq.html?highlight=backend#coding-styles 文档说，后端可以指定为module：//my_backend，但它没有定义my_backend的“接口”（应该在哪些名称中实现哪些类型的类/对象？）

是否有任何解释后端接口的文档？（还是其他绕过更改show行为的方法？）

- hoge1e3

Answer 1

最简单的后端看起来可能像这样，我们只需从agg后端获取图形画布（因此能够使用所有相关方法）。

from matplotlib.backend_bases import Gcf
from matplotlib.backends.backend_agg import FigureCanvasAgg

FigureCanvas = FigureCanvasAgg

def show(*args, **kwargs):
    for num, figmanager in enumerate(Gcf.get_all_fig_managers()):
        figmanager.canvas.figure.savefig(f"figure_{num}.png")

假设您将其保存为 mybackend.py ，您可以通过 matplotlib.use（“module：//mybackend”）将其用作后端。

import matplotlib
matplotlib.use("module://mybackend")
import matplotlib.pyplot as plt

plt.figure()
plt.plot([1,3,2])

plt.figure()
plt.scatter([1,2,3], [3,2,3], color="crimson")

plt.show()

- ImportanceOfBeingErnest

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这正是我需要的，但它并不总是有效。这个可以工作：plt.plot([1,2,3],[2,1,4]); plt.show()，但这个不行：fig = plt.figure(); fig.gca().plot([1,2,3],[3,3,1]); fig.show()。我得到了以下警告信息：UserWarning: Matplotlib is currently using module://pyptex, which is a non-GUI backend, so cannot show the figure. 这显然来自于 FigureManagerBase.show()。有没有快速修复的方法？ - Sébastien Loisel

啊，看起来你应该制作一个自定义的FigureManager。不过我无法在这个评论中粘贴代码... - Sébastien Loisel

Answer 2

您还问是否有任何文档可以解释后端接口。

有的：在matplotlib源代码中有一个名为“template”的后端，其中有描述接口的注释。

https://github.com/matplotlib/matplotlib/blob/main/lib/matplotlib/backends/backend_template.py

- DamonJW

Answer 3

很不幸，我需要创建一个单独的答案，但这实际上是已接受的答案的补充。您还需要创建一个FigureManager，否则，如果您尝试show() plt.fig()，则会得到一个难以理解的UserWarning：Matplotlib目前正在使用module://mybackend，这是一个非GUI后端，因此无法显示图形。。到目前为止，我的额外代码如下：

from matplotlib.backend_bases import FigureManagerBase

class FigureManager(FigureManagerBase):
    def show(self):
        self.canvas.figure.savefig('foo.png')

- Sébastien Loisel