#yyds干货盘点#利用Matplotlib库画图

Posted 2021-12-02 来西瓜

4、有状态与无状态方法

      好吧，在我们开始讨论闪亮的可视化之前，我们还需要更多的理论知识：有状态（基于状态，状态机）和无状态（面向对象，OO）接口之间的区别。

      上面，我们使用 import matplotlib.pyplot as plt 从 matplotlib 导入 pyplot 模块并将其命名为 plt。

      pyplot 中的几乎所有函数，例如 plt.plot()，都隐式地引用现有的当前图形和当前轴，或者如果不存在则重新创建它们。 隐藏在 matplotlib 文档中的是这个有用的片段：

“[With pyplot], simple functions are used to add plot elements (lines, images, text, etc.) to the current axes in the current figure.”

      前 MATLAB 用户可能会这样说：“plt.plot() 是一个隐式跟踪当前图形的状态机接口！” 这意味着：

      1）有状态接口使用 plt.plot() 和其他顶级 pyplot 函数进行调用。 在给定时间，您只操作一个图形或轴，您无需明确引用它。

      2）直接修改底层对象是面向对象的方法。 我们通常通过调用 Axes 对象的方法来完成此操作，该对象是表示绘图本身的对象。 从高层次来看，此过程的流程如下所示：

      将这些结合在一起，pyplot 中的大多数函数也作为 matplotlib.axes.Axes 类的方法存在。 plt.plot() 可以归结为五行左右的代码：

def plot(*args, **kwargs):

... """An abridged version of plt.plot().""" ... ax = plt.gca() ... return ax.plot(*args, **kwargs)

def gca(**kwargs):

... """Get the current Axes of the current Figure.""" ... return plt.gcf().gca(**kwargs)

      调用 plt.plot() 只是获取当前 Figure 的当前 Axes 然后调用其 plot() 方法的便捷方法。这就是有状态接口总是“隐式跟踪”它想要引用的图的断言的意思。

      pyplot 是一批函数的所在地，这些函数实际上只是围绕 matplotlib 的面向对象接口的包装。 例如，对于 plt.title()，OO 方法中有相应的 setter 和 getter 方法，ax.set_title() 和 ax.get_title()。 （getter 和 setter 的使用在 Java 等语言中更受欢迎，但它是 matplotlib 的 OO 方法的一个关键特性。）

      调用 plt.title() 被翻译成这一行：gca().set_title(s, *args, **kwargs)。 这是它在做什么：

      1）gca() 抓取当前轴并返回它。

      2）set_title() 是设置该 Axes 对象的标题的 setter 方法。 这里的“方便”是我们不需要使用 plt.title() 显式指定任何 Axes 对象。

      同样，如果您花一些时间查看诸如 plt.grid()、plt.legend() 和 plt.ylabels() 等顶级函数的源代码，您会注意到它们都遵循相同的结构 使用 gca() 委托给当前 Axes，然后调用当前 Axes 的一些方法。 （这是底层的面向对象方法！）