Python利用Matplotlib和Tkinter在应用程序中内嵌图表

发布时间：2020-12-20 10:03:23 所属栏目：Python 来源：网络整理

导读：在日常应用程序开发中，图表(折线图，柱状图等)以其直观显示，清晰明了的优势，使得应用范围越来越广泛，本文以一个简单的小例子，简述如何将Tkinter和Matplotlib相互关联起来，在应用程序中嵌入图表，仅供学习分享使用，如有不足之处，还请指正。涉及知识

在日常应用程序开发中，图表(折线图，柱状图等)以其直观显示，清晰明了的优势，使得应用范围越来越广泛，本文以一个简单的小例子，简述如何将Tkinter和Matplotlib相互关联起来，在应用程序中嵌入图表，仅供学习分享使用，如有不足之处，还请指正。

涉及知识点

Tkinter 是Python内置的桌面程序开发组件库，包含日常使用的基础组件（如：Label,Button,Entry等），利用Tkinter可以方便的开发可视化程序。
Matlotlib 是一个开源的数据可视化类库，利用matplotlib可以绘制各种类型的图表（如：折线图，柱状图，散点图等）。
Numpy 是一个开源的数学相关的类库，广泛应用于数学计算等领域。本例主要使用Numpy提供的数学函数和随机数生成数据源。

操作步骤

如果要将matplotlib生成图表和Tkinter生成的GUI程序关联起来，需要以下3个步骤：

创建Matplotlib的figure(画布)对象，并在figure上进行绘图。
创建FigureCanvasTkAgg(画布容器)对象，参数为第1步生成的figure对象和容器存放的父对象，并调用创建对象的draw函数。
调用FigureCanvasTkAgg对应组件的Pack方法，将对象显示在页面上。

示例效果图

将Matlotlib生成的曲线图，嵌入到普通的windows程序中，如下图所示：

?核心代码

创建图表代码

 1    def create_matplotlib(self):
 2         """创建绘图对象"""
 3         # 设置中文显示字体
 4         mpl.rcParams['font.sans-serif'] = [SimHei']   中文显示
 5         mpl.rcParams[axes.unicode_minus'] = False   负号显示
 6          创建绘图对象f figsize的单位是英寸 像素 = 英寸*分辨率
 7         self.figure = plt.figure(num=2,figsize=(7,4),dpi=80,facecolor="gold",edgecolor=green',frameon=True)
 8          创建一副子图
 9         fig1 = plt.subplot(1,1,1)   三个参数，依次是：行，列，当前索引
10          创建数据源：x轴是等间距的一组数
11         x = np.arange(-2 * np.pi,2 * np.pi,0.1)
12         y1 = np.sin(x)
13         y2 = np.cos(x)
14 
15         line1 = fig1.plot(x,y1,color=redy=sin(x)--')   画第一条线
16         line2 = fig1.plot(x,y2,1)">y=cos(x)'17         plt.setp(line2,linewidth=1,1)">- 华第二条线 color='',
18 
19         fig1.set_title(数学曲线图centerxx-large 设置标题
20          line1.set_label("正弦曲线")  # 确定图例
21          定义legend 重新定义了一次label
22         fig1.legend([正弦余弦'],1)">lower rightorange23         ,fontsize='xx-large'
24         fig1.set_xlabel((x)横坐标 确定坐标轴标题
25         fig1.set_ylabel((y)纵坐标"26         fig1.set_yticks([-1,-1 / 2,1 / 2,1])   设置坐标轴刻度
27         fig1.grid(which=majorxgray 设置网格

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创建图表容器，并显示代码

 1      createWidget(self,figure):
创建组件 3         self.label = Label(self,text=这是一个Tkinter和Matplotlib相结合的小例子 4         self.label.pack()
 5          创建画布
 6         self.canvas = FigureCanvasTkAgg(figure,self)
 7         self.canvas.draw()
 8         self.canvas.get_tk_widget().pack(side=TOP,fill=BOTH,expand=1 9          把matplotlib绘制图形的导航工具栏显示到tkinter窗口上
 toolbar = NavigationToolbar2Tk(self.canvas,self)
11          toolbar.update()
12          self.canvas._tkcanvas.pack(side=TOP,expand=1)
13          self.button = Button(master=self,text="退出",command=quit)
14          # 按钮放在下边
15          self.button.pack(side=BOTTOM)

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整体代码及调用逻辑，如下所示：

 1 from tkinter import *
 2 import numpy as np
 3  matplotlib
 matplotlib.pyplot as plt
 5 from matplotlib.pylab  mpl
 6 from matplotlib.backends.backend_tkagg  FigureCanvasTkAgg,NavigationToolbar2Tk
 7 
 8 
 9 class Application(Frame):
10     一个经典的GUI写法11 
12     def __init__(self,master=None):
13         '''初始化方法'''
14         super().__init__(master)   调用父类的初始化方法
15         self.master = master
16         self.pack(side=TOP,expand=1)   此处填充父窗体
17         self.create_matplotlib()
18         self.createWidget(self.figure)
19 
20     21         22         self.label = Label(self,1)">23 24         25         self.canvas =26 27         self.canvas.get_tk_widget().pack(side=TOP,1)">28         29         30         31         32         33         34          self.button.pack(side=BOTTOM)
35 
36     37         38         39         mpl.rcParams[40         mpl.rcParams[41         42         self.figure = plt.figure(num=2,1)">43         44         fig1 = plt.subplot(1,1)">45         46         x = np.arange(-2 * np.pi,1)">47         y1 =48         y2 =49 
50         line1 = fig1.plot(x,1)">51         line2 = fig1.plot(x,1)">52         plt.setp(line2,1)">53 
54         fig1.set_title(55         56         57         fig1.legend([58         59         fig1.set_xlabel(60         fig1.set_ylabel(61         fig1.set_yticks([-1,1)">62         fig1.grid(which= 设置网格
63 
64      destroy(self):
65         重写destroy方法66         super().destroy()
67         quit()
68 
69      quit():
70         点击退出按钮时调用这个函数71         root.quit()   结束主循环
72         root.destroy()   销毁窗口
73 
74 
75 if __name__ == __main__:
76     root = Tk()
77     root.title(数学曲线窗口78     root.geometry(560x400+200+20079     app = Application(master=root)
80 
81     root.mainloop()

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多图示例

如何利用Matplotlib在一张图里面，包含多张子图，如下所示：

多图核心代码

其他代码和上例保持一致，只是在创建图表时略有差异。主要是利用plt.subplot(2,2,1)方法对图片进行切分。如下所示：

 8         self.figure.text(0.45,0.94,1)">这是四幅图')  设置显示的文本
 一张图上显示4张小图
10         x = np.linspace(-6,6,10011         y = np.sin(x)   正弦曲线
12         y2 = np.cos(x)   余弦曲线
13         y3 = np.tan(x)   tan函数
14         y4 = np.square(x)   平方函数
15         fig1 = plt.subplot(2,1)"> 先进行分块,最后一个参数是序号
16         self.setplot(fig1,x,y,1)">17         fig2 = plt.subplot(2,218         self.setplot(fig2,1)">19         fig3 = plt.subplot(2,320         self.setplot(fig3,y3,1)">y=tan(x)black21         fig4 = plt.subplot(2,422         self.setplot(fig4,y4,1)">y=square(x)23 
24     def setplot(self,fig,text,1)">r):
25         绘制子图26         line = fig.plot(x,color=color,label=text)
27         fig.set_xlabel(28         fig.set_ylabel(29         fig.grid(which=30         fig.legend(loc=View Code

柱状图示例

如何利用Matplotlib绘制柱状图，如下所示：

柱状图核心代码

其他代码和上例保持一致，只是在创建图表时略有差异。主要是通过bar 函数创建柱状图，如下所示：

这是柱状图图 9         x = np.arange(1210         y = np.random.uniform(0.5,1.0,12) * (1 - x / float(12))
11         loc = zip(x,y)   将x,y 两两配对
12         plt.ylim(0,1.2)   设置y轴的范围
13         plt.bar(x,1)"> 绘制柱状图(填充颜色绿色，边框黑色)
for x,y in loc:
15             plt.text(x + 0.1,y + 0.01,1)">%.2f' % y,ha=bottom 保留小数点2位

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备注

Matplotlib的图表形式还有很多，本例只是抛砖引玉，简述两种图表的生成方式，其他的图表则不做赘述。

如需源码链接，可点击链接下载。一首小词，舒缓一下心情。

浣溪沙·堤上游人逐画船

宋代：欧阳修

堤上游人逐画船，拍堤春水四垂天。绿杨楼外出秋千。
白发戴花君莫笑，六幺催拍盏频传。人生何处似樽前！

（编辑：李大同）

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