matplotlib的阻塞和交互及动态画图

##一.介绍

在使用`matplotlib`的过程中，发现不能像matlab一样同时开几个窗口进行比较，于是查询得知了交互模式，但是放在脚本里运行的适合却总是一闪而过，图像并不停留，遂仔细阅读和理解了一下文档，记下解决办法，问题比较简单，仅供菜鸟参考。

python可视化库matplotlib有两种显示模式：

×**阻塞（block）模式**
×**交互（interactive）模式**

`在Python Consol命令行中，默认是交互模式。而在python脚本中，matplotlib默认是阻塞模式`。
jupyter notebook中，默认是交互模式的（因此去掉plt.ion(),plt.ioff(),plt.show(),都不会影响原来的效果），而且貌似不能改为阻塞模式？？？？，但是显示图像并不会开一个窗口，而是会一张一张的全部显示在网页上，所以即使是“一闪而过”，也看不出来。想要实时动态的显示，参看其他笔记“jupyter notebook matplotlib画图动态刷新”

##二.阻塞与交互的区别

`在交互模式下`：

plt.plot(x)或plt.imshow(x)是直接出图像，不需要plt.show()  ``貌似还是需要,否则一闪而过``
如果在脚本中使用ion()命令开启了交互模式，没有使用ioff()关闭的话，则图像会一闪而过，并不会常留。要想防止这种情况，需要在plt.show()之前加上ioff()命令。``这倒是对的``

`在阻塞模式下`：

打开一个窗口以后必须关掉才能打开下一个新的窗口。这种情况下，默认是不能像Matlab一样同时开很多窗口进行对比的。``这也是对的``
plt.plot(x)或plt.imshow(x)是不直接出图像，需要plt.show()后才能显示图像

##三.一个简单的示例

下面这个例子讲的是如何像matlab一样同时打开多个窗口显示图片或线条进行比较，同时也是在脚本中开启交互模式后图像一闪而过的解决办法：
```
    import matplotlib.pyplot as plt
    plt.ion()    # 打开交互模式,实际上交互模式在只打开一个figure窗口的情况下,与阻塞模式没啥区别
    # 同时打开两个窗口显示图片
    plt.figure()
    plt.imshow(i1)
    plt.figure()
    plt.imshow(i2)
    # 显示前关掉交互模式
    plt.ioff()
    plt.show()
```

##四.在pycharm中的问题
不知道为什么,在pycharm中好像始终是阻塞模式,即使使用了plt.ion()和plt.ioff(),好像也没什么用,使用交互模式时,还是只会生成很多张静态图片 ，而不是动态图??????就像阻塞模式一样???
**原因**:
参考:http://mamicode.com/info-detail-2512952.html

首先,使用了plt.ion()和plt.ioff(),肯定是开启/关闭了交互模式的.这里生成很多张静态图片,并不是阻塞模式或者交互模式所能决定的.

阻塞和交互,主要影响的是窗口figure;

在pycharm中,`file->setting->tools-> Python scientific`,我们默认的是勾选了`show plots in tool window`,正是这个设置,导致了我们无法在同一张图上面再画图,而是每次都会重新产生一张图片,产生很多张静态图.去掉钩后,plots则会单独显示,每个figure一个窗口.此时,不论是在交互模式还是阻塞模式下,`都可以在一张图上展示动态图了.` 因为阻塞和交互,主要是针对figure的,因此对单一的figure,分几个子区域,每次用cla()擦除,再plot,imshow就行了

##五.展示动态图
`展示动态图,既可以像上一个问题中提到的那样,在同一张图figure上不断擦除,再画,再擦除...,也可以建很多个figure,来实现动态效果.`
**(1)问题**

有时候我们,需要的不只是一个动态展示的效果,`还需要中间的每一张图`.
如果我们不勾选`show plots in tool window,`且让程序不在一张图上画图而是生成很多个figure,则会产生很多张图覆盖在屏幕上.这样的图可能不好保存.这时就需要勾选`show plots in tool window`了.

假设我们仍然要在勾选`show plots in tool window`的情况下,展示多个图,如果不通过隐式的方式画图,则需要每次自己新建子图,才能够同时展示多个图.
这种情况下,建议使用隐式方式.比如我每次需要两个图进行对比,需要同时产生很多张图:
```
#train_dataset为minist的data数据
for i in range(6):
        plt.subplot(121)
        plt.imshow(train_dataset.train_data[i], cmap='Blues')
        plt.subplot(122)
        plt.imshow(train_dataset.train_data[i+1], cmap='Accent')
        #plt.pause(0.1) #如果没有勾选show plots in tool window,则图片不会一张一张的显示,则需要暂停pause才能看到效果,当然,有pause则不需要show了
        plt.show()
        #该代码片段,在阻塞模式下,则需要一张一张的关闭窗口;在交互模式下,有pause,则会动态显示.

```
而不能通过如下方式:
```

#show some train data
fig = plt.figure(figsize=(8,6))
ax1=fig.add_subplot(2,2,1)
ax2=fig.add_subplot(2,2,2)
plt.ion()#交互模式在只打开一个figure窗口的情况下,与阻塞模式没啥区别,这里可有可无
for _ in range(5):
    ax2.cla()
    ax1.cla()
    ax2.imshow(train_dataset.train_data[_], cmap='Blues')
    ax1.imshow(train_dataset.train_data[_+1], cmap='Accent')
    plt.pause(0.2)
plt.ioff()
plt.show()
```
后面这种方式,是先定义一个画布,然后划分成两个子区域,尝试每次在两个子区域上画图,并且暂停,擦除,重新画图......嗯,想法很好,但是在这里行不通(取消勾选`show plots in tool window`则行得通);
**(2)原因**:无论是否处于阻塞模式,只要勾选了`show plots in tool window`的,所以每次show()(`plt.pause()也会自动show的,`)了之后,就暂停了(每次都以静态图方式显示,无法再对cla()擦除,为什么呢???),这样的结果就是,上面的for循环,最后只会有一张图显示.

因此,解决办法就是只有不在原图上改,而是每次新产生figure了.``可以隐式的产生新的画布,或者每次自己定义子图,比如:``
```
for i, locator in enumerate(locators):
    plt.subplot(n_locators, 1, i + 1)
    #或者fig.add_subplot(n_locators, 1, i + 1))
    #或者直接plot也行,没有子图时,系统会自动不停的创建
    plt.plot(....)
    #其他操作
    plt.show()
```

**(3)总结**:pycharm中,无论阻塞模式还是交互模式,
a)勾选了`show plots in tool window`,则不可能看到真正意义上的动态图,只能是一张一张的图,产生`动态效果的图`的方式就最好是每次都重新生成figure图,来得到多张静态图拼成动态图;
b)未勾选时,则既可以在原来的figure图上擦除,再画,再擦除...也可以每次都重新生成图来达到动态效果!

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