pytho matplotlib工具栏源码探析一之禁用工具栏、默认工具栏和工具栏管理器三种模式的差异

2023-07-05 03:39:03 66

使用matplotlib绘图时，在弹出的窗口中默认是有工具栏的，那么这些工具栏是如何定义的呢？

工具栏的三种模式

matplotlib的基础配置由运行时参数（rcParams）控制，导入matplotlib时，加载matplotlibrc文件生成默认运行时参数。
查看matplotlibrc文件可知#toolbar:toolbar2#{None,toolbar2,toolmanager}，即工具栏有三种模式None、toolbar2和toolmanager，其中默认模式为toolbar2。

工具栏模式切换

通过类似语句plt.rcParams['toolbar']='None'可控制工具栏的模式。
需要注意的是plt.rcParams['toolbar']='None'应当放置在图像实例化之前。

None模式：禁用工具栏。
plt.rcParams['toolbar']='None'

toolbar2模式：默认工具栏布局。
plt.rcParams['toolbar']='toolbar2'

toolmanager模式：工具栏布局模式与toolbar2模式稍有不同。
plt.rcParams['toolbar']='toolmanager'

工具栏模式切换原理

和工具栏相关的模块有：

matplotlib.backend_bases
matplotlib.backend_managers
matplotlib.backend_tools
matplotlib.backends

工具栏最终依靠后端实现，不同的后端具体实现会有一些差异，我选择的后端是Pyqt5，通过查看模块matplotlib.backends.backend_qt5源码可知，matplotlib在利用后端生成窗口时根据rcParams['toolbar']的值选择不同的工具栏构造方式。

def_get_toolbar(self,canvas,parent):
#mustbeinitedafterthewindow,drawingAreaandfigure
#attrsareset
ifmatplotlib.rcParams['toolbar']=='toolbar2':
toolbar=NavigationToolbar2QT(canvas,parent,True)
elifmatplotlib.rcParams['toolbar']=='toolmanager':
toolbar=ToolbarQt(self.toolmanager,self.window)
else:
toolbar=None
returntoolbar

默认模式（toolbar2）原理

与该模式相关的重要定义有：

matplotlib.backend_bases.NavigationToolbar2(canvas)类：默认的toolbar2模式工具栏的基类，后端需要通过canvas对象处理工具栏按钮事件、覆盖构造方法初始化工具栏、覆盖save_figure()等方法。
matplotlib.backends.backend_qt5.NavigationToolbar2QT(NavigationToolbar2,QtWidgets.QToolBar)类：定义了QT后端默认模式工具栏的具体实现。
matplotlib.backend_bases.FigureCanvasBase类：canvas对象的基类，通过toolbar属性与工具栏进行连接。
matplotlib.backend_bases.NavigationToolbar2(canvas).toolitems属性：定义了默认模式工具栏工具项列表。

案例：验证默认模式工具栏布局

importmatplotlib.pyplotasplt

fig=plt.gcf()
toolbar=fig.canvas.manager.toolbar
print(toolbar.toolitems)

输出：

[('Home','Resetoriginalview','home','home'),
('Back','Backtopreviousview','back','back'),
('Forward','Forwardtonextview','forward','forward'),
(None,None,None,None),
('Pan','Leftbuttonpans,Rightbuttonzooms\nx/yfixesaxis,CTRLfixesaspect','move','pan'),
('Zoom','Zoomtorectangle\nx/yfixesaxis,CTRLfixesaspect','zoom_to_rect','zoom'),
('Subplots','Configuresubplots','subplots','configure_subplots'),
('Customize','Editaxis,curveandimageparameters','qt4_editor_options','edit_parameters'),
(None,None,None,None),
('Save','Savethefigure','filesave','save_figure')]

根据源码可知，列表中每个元组为工具项定义，元组的四个元素分别表示按钮名称、按钮提示文本、按钮图像、按钮对应方法。

#listoftoolitemstoaddtothetoolbar,formatis:
#(
#text,#thetextofthebutton(oftennotvisibletousers)
#tooltip_text,#thetooltipshownonhover(wherepossible)
#image_file,#nameoftheimageforthebutton(withouttheextension)
#name_of_method,#nameofthemethodinNavigationToolbar2tocall
#)

工具栏管理器模式（toolmanager）原理

与该模式相关的重要定义有：

matplotlib.backend_bases.ToolContainerBase(toolmanager)类：工具栏容器的基类，定义了工具栏编辑的方法。构造函数参数为toolmanager，表示工具栏容器容纳的工具栏。
matplotlib.backend_managers.ToolManager(figure=None)类：管理用户触发工具栏工具项按钮而产生的动作。
matplotlib.backend_tools.ToolBase类：所有工具栏工具项的基类，所有工具项均由matplotlib.backend_managers.ToolManager实例化。
matplotlib.backend_tools.default_tools变量：字典类型，实例化基于matplotlib.backend_tools.ToolBase类定义的内置工具项。
matplotlib.backend_tools.default_toolbar_tools变量：嵌套列表，以类似格式[[分组1,[工具1,工具2...]],[分组2,[...]]]定义工具栏布局。
matplotlib.backend_tools.add_tools_to_container函数：设置toolbarmanager模式默认工具栏。

案例：验证工具栏管理器模式工具栏布局

importmatplotlib.pyplotasplt

plt.rcParams['toolbar']='toolmanager'
fig=plt.gcf()
toolbar=fig.canvas.manager.toolbar
print(toolbar._toolitems)

输出：

{'home':[(,.handlerat0x00000289EB0BC510>)],
'back':[(,.handlerat0x00000289EB0BC598>)],
'forward':[(,.handlerat0x00000289EB0BC620>)],
'pan':[(,.handlerat0x00000289EB0BC6A8>)],
'zoom':[(,.handlerat0x00000289EB0BC7B8>)],
'subplots':[(,.handlerat0x00000289EB0BC8C8>)],
'save':[(,.handlerat0x00000289EB0BC950>)],
'help':[(,.handlerat0x00000289EB0BC9D8>)]}

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