使用多进程时Matplotlib图形无响应

Question

我正在尝试创建一个非常简单的应用程序，目的是从一个实时数据源更新matplotlib中的图表。数据是在一个单独的进程中接收的。但是，我的matplotlib图形总是崩溃，即使是最基本的显示也不行。matplotlib窗口失去了互动性，变成了"图形 1（未响应）"。我是否需要明确给matplotlib一些CPU时间，以便它能和multiprocessing正常工作呢？

这里有一个基本的示例，在Windows 7、64位、Python 2.7.3 32位的几乎所有后端上都崩溃。我使用的是从这里下载的scipy-stack的非官方版本：

编辑：在Ubuntu（32位）上似乎也不工作。

import time

from multiprocessing import Process

import matplotlib.pyplot as plt

def p1_func():
    while True:
        time.sleep(1)


def p2_func():
    plt.ion()
    plt.plot([1.6, 2.7])
    while True:
        time.sleep(1)

if __name__ == '__main__':

    p1_proc = Process(target=p1_func)
    p2_proc = Process(target=p2_func)

    p1_proc.start()
    p2_proc.start()

    p1_proc.join()
    p2_proc.join()

我到底哪里做错了？

一般来说，如何让matplotlib的实时数据交互图表和线程（无论是多进程还是其他方式）共存呢？

Answer 1

join() 是在等着某个进程完成。在这个例子里，代码在等一个无限循环的进程完成 :)

接着 @tcaswell 的评论，混合使用图形界面循环和多进程的东西是有风险的。先试试这个，而不是上面的 join 代码：

   procs = [p1_proc, p2_proc]
   while any( (p.is_alive() for p in procs) ):
      time.sleep(1)

Answer 2

你也可以使用线程来处理这个问题，我用pylab来绘图。

import pylab
from threading import Thread


def threaded_function(arg):
    pylab.plot(range(1,10))
    pylab.show(block=True)


if __name__ == "__main__":
    thread = Thread(target = threaded_function, args = (10, ))
    thread.start()
    thread.join()
    print("thread finished...exiting")

Answer 3

我在使用 matplotlib.animation 和 multiprocessing.Pool 的时候遇到了一些问题（程序会悄悄崩溃），后来我按照 @deinonychusaur 的建议解决了这个问题，也就是使用一个非交互式的后端。

在你的导入部分加上这个：

import matplotlib
matplotlib.use('AGG')  # Do this BEFORE importing matplotlib.pyplot
import matplotlib.pyplot as plt

想了解后端的相关信息，可以查看这里： http://matplotlib.org/faq/usage_faq.html#what-is-a-backend

Answer 4

下面是一个简单的例子

import time
from multiprocessing import Process, Pipe

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

class DataStreamProcess(Process):
    def __init__(self, connec, *args, **kwargs):
        self.connec = connec
        Process.__init__(self, *args, **kwargs)

    def run(self):
        random_gen = np.random.mtrand.RandomState(seed=127260)
        for _ in range(30):
            time.sleep(0.01)
            new_pt = random_gen.uniform(-1., 1., size=2)
            self.connec.send(new_pt)


def main():
    conn1, conn2  = Pipe()
    data_stream = DataStreamProcess(conn1)
    data_stream.start()

    plt.gca().set_xlim([-1, 1.])
    plt.gca().set_ylim([-1, 1.])
    plt.gca().set_title("Running...")
    plt.ion()

    pt = None
    while True:
        if not(conn2.poll(0.1)):
            if not(data_stream.is_alive()):
                break
            else:
                continue
        new_pt = conn2.recv()
        if pt is not None:
            plt.plot([pt[0], new_pt[0]], [pt[1], new_pt[1]], "bs:")
            plt.pause(0.001)
        pt = new_pt

    plt.gca().set_title("Terminated.")
    plt.draw()
    plt.show(block=True)

if __name__ == '__main__':
    main()