用Python创建动态更新图表

Question

我需要写一个Python脚本，这个脚本可以处理动态变化的数据，数据的来源在这里不重要，然后在屏幕上显示图表。

我知道怎么用matplotlib这个库，但问题是我只能在脚本结束时显示一次图表。我希望不仅能显示一次图表，还能在数据每次变化时实时更新它。

我发现可以用wxPython和matplotlib结合来实现这个功能，但对我来说这有点复杂，因为我对wxPython完全不熟悉。

所以如果有人能给我一个简单的例子，教我怎么用wxPython和matplotlib来显示和更新简单的图表，我会非常开心。如果有其他方法也可以做到这一点，那对我来说也很好。

更新

附注：因为没有人回答，我查看了matplotlib的帮助文档，受到了@janislaw的启发，写了一些代码。这是一个简单的例子：

import time
import matplotlib.pyplot as plt


def data_gen():
    a=data_gen.a
    if a>10:
        data_gen.a=1
    data_gen.a=data_gen.a+1
    return range (a,a+10)
    
def run(*args):
    background = fig.canvas.copy_from_bbox(ax.bbox)

    while 1:
        time.sleep(0.1)
        # restore the clean slate background
        fig.canvas.restore_region(background)
        # update the data
        ydata = data_gen()
        xdata=range(len(ydata))

        line.set_data(xdata, ydata)

        # just draw the animated artist
        ax.draw_artist(line)
        # just redraw the axes rectangle
        fig.canvas.blit(ax.bbox)

data_gen.a=1
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111)
line, = ax.plot([], [], animated=True)
ax.set_ylim(0, 20)
ax.set_xlim(0, 10)
ax.grid()

manager = plt.get_current_fig_manager()
manager.window.after(100, run)

plt.show()

这个实现有一些问题，比如如果你试图移动窗口，脚本会停止。但基本上它是可以用的。

Answer 1

你可以用 matplotlib.pyplot.show(block=False) 来代替 matplotlib.pyplot.show()。这样做的好处是，它不会让程序停下来，而是可以继续执行后面的代码。

Answer 2

这是我写的一个类，用来解决这个问题。它可以接收你传给它的matplotlib图形，并把它放到一个图形用户界面（GUI）窗口里。这个类在自己的线程中运行，这样即使你的程序在忙，它也能保持响应。

import Tkinter
import threading
import matplotlib
import matplotlib.backends.backend_tkagg

class Plotter():
    def __init__(self,fig):
        self.root = Tkinter.Tk()
        self.root.state("zoomed")

        self.fig = fig
        t = threading.Thread(target=self.PlottingThread,args=(fig,))
        t.start()

    def PlottingThread(self,fig):     
        canvas = matplotlib.backends.backend_tkagg.FigureCanvasTkAgg(fig, master=self.root)
        canvas.show()
        canvas.get_tk_widget().pack(side=Tkinter.TOP, fill=Tkinter.BOTH, expand=1)

        toolbar = matplotlib.backends.backend_tkagg.NavigationToolbar2TkAgg(canvas, self.root)
        toolbar.update()
        canvas._tkcanvas.pack(side=Tkinter.TOP, fill=Tkinter.BOTH, expand=1)

        self.root.mainloop()

在你的代码中，你需要这样初始化绘图工具：

import pylab
fig = matplotlib.pyplot.figure()
Plotter(fig)

然后你可以这样进行绘图：

fig.gca().clear()
fig.gca().plot([1,2,3],[4,5,6])
fig.canvas.draw()

Answer 3

作为matplotlib的替代品，Chaco库提供了很不错的绘图功能，在某些方面更适合实时绘图。

你可以在这里查看一些截图，特别是看看这些例子：

• data_stream.py

• spectrum.py

Chaco支持qt和wx这两种后台，所以大部分时候，它会帮你处理好底层的细节。