一、概述

    在matplotlib中，整個影象為一個Figure物件。在Figure物件中可以包含一個或者多個Axes物件。每個Axes(ax)物件都是一個擁有自己座標系統的繪圖區域。所屬關係如下：

下面以一個直線圖來詳解影象內部各個元件內容:

其中：title為影象標題，Axis為座標軸, Label為座標軸標註，Tick為刻度線，Tick Label為刻度註釋。各個物件關係可以梳理成以下內容：

影象中所有物件均來自於Artist的基類。

二、Artist 物件
Artists分為簡單型別和容器型別兩種。簡單型別的Artists為標準的繪圖元件，例如Line2D、 Rectangle、 Text、AxesImage 等等。而容器型別則可以包含許多簡單型別的Artists，使它們組織成一個整體，例如Axis、 Axes、Figure等。
舉一個建立簡單Artist物件的過程哈，直接上程式碼：

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

fig = plt.figure(1)        # 建立了一個figure物件;

# figure物件的add_axes()可以在其中建立一個axes物件,
# add_axes()的引數為一個形如[left, bottom, width, height]的列表,取值範圍在0與1之間;
# 我們把它放在了figure圖形的上半部分，對應引數分別為：left, bottom, width, height;
ax = fig.add_axes([0.1, 0.5, 0.8, 0.5]) 
ax.set_xlabel('time')           # 用axes物件的set_xlabel函式來設定它的xlabel

line =ax.plot(range(5))[0]      # 用axes物件的plot()進行繪圖,它返回一個Line2D的物件;
line.set_color('r')             # 再呼叫Line2D的物件的set_color函式設定color的屬性;
plt.show()
 

三、Figure 容器
在構成圖表的各種Artist物件中，最上層的Artist物件是Figure。我們可以呼叫add_subplot()與add_axes(）方法向圖表中新增子圖，它們分加到figure的axes的屬性列表中。add_subplot()與add_axes(）返回新建立的axes物件，分別為axesSuubplot與axes， axesSuubplot為 axes的派生類。另外，可以通過delaxes()方法來刪除哦；

figure物件可以有自己的簡單的artist物件。

下面列出Figure物件中包含的其他Artist物件的屬性：

axes：Axes物件列表；
patch：作為背景的Rectangle物件；
images：FigureImage物件列表，用於顯示影象；
legends：Legend 物件列表，用於顯示圖示；
lines：Line2D物件列表；
patches：Patch物件列表；
texts：Text 物件列表，用於顯示文字；
 

# 使用figure物件繪製直線
from matplotlib.lines import Line2D
import matplotlib.pyplot as plt
fig = plt.figure()

line1 = Line2D([0,1],[0,1], transform=fig.transFigure, figure=fig, color="r")
line2 = Line2D([0,1],[1,0], transform=fig.transFigure, figure=fig, color="b")
fig.lines.extend([line1, line2])

fig.show()

四、Axes 容器
它是整個matplotlib的核心，它包含了組成圖表的眾多的artist物件。並且有很多方法。我們常用的Line2D啦，Xaxis，YAxis等都是它的屬性哦；可以通過這個物件的屬性來設定座標軸的label啦，範圍啦等之類的。乾脆直接用plt.getp()檢視它的屬性，然後通過set_屬性名（）函式來設定就好啦。

五、Axis 容器
axis容器包括了座標軸上的刻度線、刻度標籤等、座標網路等內容。

對於座標軸上的刻度相關的知識，它是這麼分的：首先是major_ticks()和minor_ticks(), 然後呢，每個刻度又包括刻度線（ticklines)、刻度標籤(ticklabels)、刻度位置(ticklocs)。本來呢，axis應該刻度，然後呢，刻度再包含那三個，但是呢，為了方便，axis就都包含了。其實也是有點交叉吧。上面的axes也會交叉包含它所包含物件的物件的。

from matplotlib.lines import Line2D
import matplotlib.pyplot as plt

# 通過axis來更改座標軸
plt.plot([1,2,3],[4,5,6])
# gca()獲取當前的axes繪圖區域，呼叫gcf()來獲得當前的figure
axis = plt.gca().xaxis        
axis.get_ticklocs()                 # 得到刻度位置;
axis.get_ticklabels()               # 得到刻度標籤;
axis.get_ticklines()                # 得到刻度線;
axis.get_ticklines(minor = True)    # 得到次刻度線; 舉個例子:就像我們的尺子上的釐米的為主刻度線,毫米的為次刻度線;
for label in axis.get_ticklabels():  
    label.set_color('red')          # 設定每個刻度標籤的顏色;
    label.set_rotation(45)          # 旋轉45度;
    label.set_fontsize(16)          # 設定字型大小;
for line in axis.get_ticklines():
    line.set_color('green')          
    line.set_markersize(15)         # 設定刻度線的長短;
    line.set_markeredgewidth(3)     # 設定線的粗細
plt.show()

pyplot函式提供了兩個繪製文字的函式:text()和figtext()。它們分別呼叫了當前的Axes物件與當前的Figure物件的text()方法進行繪製文字。text()預設在數字座標系（就是axes在的座標系，用座標軸的數字來表示座標）中畫， figtext()預設在圖表座標系（就是figure在圖表中啦，座標範圍從0 到 1 ）中畫，我們可能通過trransform引數進行座標系的轉換。

plt.text(1, 1, ‘hello,world’, color = ‘bule’) #還可以寫更多引數的； 
plt.figtexe(0.1, 0.8 ,”i am in figure’, color = ‘green’)