matplotlib 和 pyqt4：在一个线程中更新绘图，在另一个线程中绘制

Question

我正在使用 PyQt4 和 matplotlib 创建一个实时数据监视器 GUI 来创建绘图。 GUI 一次显示多个图（大约 6 或 7 个）。为了给 GUI 线程更多的时间和稍微更好的响应时间，我只执行绘图 canvas.draw() 以及我在更新绘图数据的线程中执行的所有其他绘图命令。因此，在非 GUI 线程中，我执行 line.set_ydata、ax.set_ylim 之类的命令以及其他可能需要更新的内容。

两个线程可以通过在初始化时传递给两个线程的字典来访问图形和画布对象。当非 GUI 线程获取数据并更新绘图时，它会向 GUI 线程发出信号以使用 Qts 信号（自动连接）重新绘制画布。我的线程经验告诉我，我应该使用锁或确保以某种方式在重绘时阻塞非 GUI 线程，但在我的编码匆忙中，我从来没有把它放进去，直到现在才忘记它。这种情况的关键是我希望看到情节的每次更新，而不是在其他线程更新的中间重绘，甚至错过更新（如果有意义的话）。目前，我想我只是在时机上很幸运，而且一切似乎都很好。

另一件可能有助于了解的事情是，我通过使用 moveToThread 将 QObject 移动到 QThread 来创建线程。

我的问题是：

• 是我运气好还是 Qt 只是做了一些神奇的事情？
• 在 matplotlib 画布/图形上完成阻塞的最佳方法是什么？

我可能应该注意到，这是我第一次尝试使 GUI 更具响应性（将 matplotlib 命令移动到数据线程中），并且我可能正在转向只更新绘图中发生变化的部分的 blit 动画样式绘图。但我仍然很好奇我有多幸运。

感谢您的帮助。

来自 cmets 的更新/澄清/继续：我希望可能只熟悉 matlab 和可能 matplotlib 的科学家能够轻松更改/更新整个监​​控系统。我并不完全反对更改为 pyqwt 以提高速度。就每秒帧数而言，我真的不需要太多，因为正在绘制的数据仅在标称每 0.5 秒出现一次（最快为 0.2 秒）。 GUI 响应似乎只是“吃掉了 **”，因为有太多的情节。我已经用 matplotlib blitting 对我的代码进行了概念验证，它似乎有很大帮助，如果需要，pyqwt 会发生。我之前的问题仍然存在。

Answer 1

我偶然发现了类似的问题。我有很多要绘制的图（~250），所以我的 GUI 窗口最终会在 Windows 中显示为挂起。 我修改了图形类以将绘图作为单独的线程执行。 结果 - 我的 GUI 不再挂起，绘图完成后会显示绘图窗口。要使用它，您需要创建 PlotDialog 实例并使用 plot_data 参数调用 draw_plots 方法。 plot_data 是一个字典列表，每个字典代表子图。每个子图都有以下键（和相应的数据）：title、xlabel、ylabel 和 data。希望这是有道理的。

这是我的代码：

import math

from PyQt4 import QtCore, QtGui

from matplotlib.figure import Figure
from matplotlib.backends.backend_qt4agg import FigureCanvasQTAgg as FigureCanvas
from matplotlib.backends.backend_qt4agg import NavigationToolbar2QT as NavigationToolbar


class MyFigure(Figure, QtCore.QThread):
    def __init__(self, parent, *args, **kwargs):
        QtCore.QThread.__init__(self, parent)
        Figure.__init__(self, *args, **kwargs)

        self.plot_data = list()

    def start_plotting_thread(self, plot_data, on_finish=None):
        """ Start plotting """
        self.plot_data = plot_data

        if on_finish is not None:
            self.finished.connect(on_finish)

        self.start()

    def run(self):
        """ Run as a thread """
        # Figure out rows and columns
        total_plots = len(self.plot_data)

        columns = int(math.sqrt(total_plots))
        if columns < 1:
            columns = 1

        rows = int(total_plots / columns)
        if (total_plots % columns) > 0:
            rows += 1
        if rows < 1:
            rows = 1

        # Plot Data
        for plot_index, _plot_data in enumerate(self.plot_data):
            plot_number = plot_index + 1
            args = (rows, columns, plot_number)
            kwargs = {
                'title': _plot_data['title'],
                'xlabel': _plot_data['xlabel'],
                'ylabel': _plot_data['ylabel']
            }

            figure = self.add_subplot(*args, **kwargs)

            figure.plot(_plot_data['data'])


class PlotDialog(QtGui.QDialog):
    def __init__(self, parent):
        super(PlotDialog, self).__init__(parent, QtCore.Qt.WindowMinMaxButtonsHint | QtCore.Qt.WindowCloseButtonHint)

        self.figure = MyFigure(self)
        self.canvas = FigureCanvas(self.figure)
        self.toolbar = NavigationToolbar(self.canvas, self)

        self.layout = QtGui.QGridLayout()
        self.setLayout(self.layout)

        layout = [
            [self.canvas],
            [self.toolbar],
        ]

        for row_index, columns in enumerate(layout):
            if type(columns) is list:
                for column_index, widget in enumerate(columns):
                    if widget is not None:
                        self.layout.addWidget(widget, row_index, column_index)

    def draw_plots(self, plot_data):
        """ Plot Plots """
        self.figure.start_plotting_thread(plot_data, on_finish=self.finish_drawing_plots)

    def finish_drawing_plots(self):
        """ Finish drawing plots """
        self.canvas.draw()
        self.show()