matplotlib核心概念

matplotlib API包含有三层：

• backend_bases.FigureCanvas : 图表的绘制领域
• backend_bases.Renderer : 知道如何在FigureCanvas上如何绘图
• artist.Artist : 知道如何使用Renderer在FigureCanvas上绘图

FigureCanvas和Renderer需要处理底层的绘图操作，例如使用wxPython在界面上绘图，或者使用PostScript绘制PDF。Artist则处理所有的高层结构，例如处理图表、文字和曲线等的绘制和布局。通常我们只和Artist打交道，而不需要关心底层的绘制细节。画布->颜料->画家

Artists分为简单类型和容器类型两种。简单类型的Artists为标准的绘图元件，例如Line2D、 Rectangle、 Text、AxesImage 等等。而容器类型则可以包含许多简单类型的Artists，使它们组织成一个整体，例如Axis、 Axes、Figure等。

直接使用Artists创建图表的标准流程如下：

• 创建Figure对象
• 用Figure对象创建一个或者多个Axes或者Subplot对象
• 调用Axies等对象的方法创建各种简单类型的Artists

Artist的属性

图表中的每个元素都用一个matplotlib的Artist对象表示，而每个Artist对象都有一大堆属性控制其显示效果。例如Figure对象和Axes对象都有patch属性作为其背景，它的值是一个Rectangle对象。通过设置此它的一些属性可以修改Figrue图表的背景颜色或者透明度等属性

patch的color属性通过set_color函数进行设置，属性修改之后并不会立即反映到图表的显示上，还需要调用fig.canvas.draw()函数才能够更新显示。

下面是Artist对象都具有的一些属性：

• alpha : 透明度，值在0到1之间，0为完全透明，1为完全不透明
• animated : 布尔值，在绘制动画效果时使用
• axes : 此Artist对象所在的Axes对象，可能为None
• clip_box : 对象的裁剪框
• clip_on : 是否裁剪
• clip_path : 裁剪的路径
• contains : 判断指定点是否在对象上的函数
• figure : 所在的Figure对象，可能为None
• label : 文本标签
• picker : 控制Artist对象选取
• transform : 控制偏移旋转
• visible : 是否可见
• zorder : 控制绘图顺序

Artist对象的所有属性都通过相应的 get_* 和 set_* 函数进行读写

Figure容器

最大的Artist容器是matplotlib.figure.Figure，它包括组成图表的所有元素。图表的背景是一个Rectangle对象，用Figure.patch属性表示。当你通过调用add_subplot或者add_axes方法往图表中添加轴(子图时)，这些子图都将添加到Figure.axes属性中，同时这两个方法也返回添加进axes属性的对象，注意返回值的类型有所不同，实际上AxesSubplot是Axes的子类。

Figure对象有如下属性包含其它的Artist对象：

• axes : Axes对象列表
• patch : 作为背景的Rectangle对象
• images : FigureImage对象列表，用来显示图片
• legends : Legend对象列表
• lines : Line2D对象列表
• patches : patch对象列表
• texts : Text对象列表，用来显示文字

使用方式：

>>> fig = plt.figure()>>> ax1 = fig.add_subplot(211)>>> ax2 = fig.add_axes([0.1, 0.1, 0.7, 0.3])>>> ax1<matplotlib.axes.AxesSubplot object at 0x056BCA90>>>> ax2<matplotlib.axes.Axes object at 0x056BC910>>>> fig.axes[<matplotlib.axes.AxesSubplot object at 0x056BCA90>,<matplotlib.axes.Axes object at 0x056BC910>]

Axes容器

Axes容器是整个matplotlib库的核心，它包含了组成图表的众多Artist对象，并且有许多方法函数帮助我们创建、修改这些对象。和Figure一样，它有一个patch属性作为背景，当它是笛卡尔坐标时，patch属性是一个Rectangle对象，而当它是极坐标时，patch属性则是Circle对象。

下面详细列出Axes包含各种Artist对象的属性：

• artists : Artist对象列表
• patch : 作为Axes背景的Patch对象，可以是Rectangle或者Circle
• collections : Collection对象列表
• images : AxesImage对象列表
• legends : Legend对象列表
• lines : Line2D对象列表
• patches : Patch对象列表
• texts : Text对象列表
• xaxis : XAxis对象
• yaxis : YAxis对象

下面列出Axes的创建Artist对象的方法：

Axes的方法   所创建的对象        添加进的列表annotate    Annotate            textsbars        Rectangle           patcheserrorbar    Line2D, Rectangle   lines,patchesfill        Polygon             patcheshist        Rectangle           patchesimshow      AxesImage           imageslegend      Legend              legendsplot        Line2D              linesscatter     PolygonCollection   Collectionstext        Text                texts

使用方式：

>>> fig = plt.figure()>>> ax = fig.add_subplot(111)>>> rect = matplotlib.patches.Rectangle((1,1), width=5, height=12)>>> print rect.get_axes() # rect的axes属性为空None>>> rect.get_transform() # rect的transform属性为缺省值BboxTransformTo(Bbox(array([[  1.,   1.],       [  6.,  13.]])))>>> ax.add_patch(rect) # 将rect添加进ax<matplotlib.patches.Rectangle object at 0x05C34E50>>>> rect.get_axes() # 于是rect的axes属性就是ax<matplotlib.axes.AxesSubplot object at 0x05C09CB0>