《Python Qt GUI與數據可視化編程》第14章程序出現 module ‘matplotlib‘ has no attribute ‘figure‘錯誤的解決辦法

《Python Qt GUI與數據可視化編程》第14章「Matplotlib數據可視化」的示例程序是在Python 3.7和Matplotlib 3.0.0版本下測試過的，運行都沒有問題。可是在使用高版本的 Matplotlib 3.3.2時，程序會出現一個嚴重錯誤，致使程序根本沒法運行。python

例如在運行14.1節的示例程序 Demo14_1GUI.py 時，出現以下的錯誤shell

Traceback (most recent call last):
  File "G:\PyQt5Book\DemoV5WithoutCpp\chap14matplotlib\Demo14_1Basics\Demo14_1GUI.py", line 106, in <module>
    form=QmyMainWindow()             #建立窗體
  File "G:\PyQt5Book\DemoV5WithoutCpp\chap14matplotlib\Demo14_1Basics\Demo14_1GUI.py", line 45, in __init__
    self.__iniFigure()    # 建立繪圖系統，初始化窗口
  File "G:\PyQt5Book\DemoV5WithoutCpp\chap14matplotlib\Demo14_1Basics\Demo14_1GUI.py", line 50, in __iniFigure
    self.__fig=mpl.figure.Figure(figsize=(8, 5))    #單位英寸
AttributeError: module 'matplotlib' has no attribute 'figure'

這個示例只有一個程序文件，文件 Demo14_1GUI.py 的完整代碼以下編程

# -*- coding: utf-8 -*-
## 程序文件： Demo14_1GUI.py
## 使用matplotlib 面向對象方法在GUI中繪圖

import sys

import numpy as np

import matplotlib as mpl

from matplotlib.backends.backend_qt5agg import (FigureCanvas, 
                 NavigationToolbar2QT as NavigationToolbar)

from PyQt5.QtWidgets import  QApplication, QMainWindow

from PyQt5.QtCore import  Qt

class QmyMainWindow(QMainWindow): 

   def __init__(self, parent=None):
      super().__init__(parent)   #調用父類構造函數
      self.setWindowTitle("Demo14_1, GUI中的matplotlib繪圖")

## rcParams[]參數設置，以正確顯示漢字
      mpl.rcParams['font.sans-serif']=['KaiTi','SimHei']    #漢字字體
      mpl.rcParams['font.size']=12   #字體大小
      mpl.rcParams['axes.unicode_minus'] =False    #正常顯示符號

      self.__iniFigure()    # 建立繪圖系統，初始化窗口
      self.__drawFigure()   # 繪圖

##==========自定義函數=================
   def __iniFigure(self):  ##建立繪圖系統，初始化窗口
      self.__fig=mpl.figure.Figure(figsize=(8, 5))    #單位英寸
      self.__fig.suptitle("plot in GUI application")  #總的圖標題
      figCanvas = FigureCanvas(self.__fig)  #建立FigureCanvas對象，必須傳遞一個Figure對象

      naviToolbar=NavigationToolbar(figCanvas, self)  #建立工具欄
      naviToolbar.setToolButtonStyle(Qt.ToolButtonTextUnderIcon)  
      self.addToolBar(naviToolbar)  #添加工具欄到主窗口
      self.setCentralWidget(figCanvas)   
      
   def __drawFigure(self):  ## 繪圖
      t = np.linspace(0, 10, 40)
      y1=np.sin(t)
      y2=np.cos(2*t)

      ax1=self.__fig.add_subplot(1,2,1)   #添加子圖，ax1是 matplotlib.axes.Axes 類對象
      ax1.plot(t,y1,'r-o',label="sin", linewidth=1, markersize=5)    #繪製一條曲線
      ax1.plot(t,y2,'b:',label="cos",linewidth=2)           #繪製一條曲線
      ax1.set_xlabel('X 軸')               # X軸標題
      ax1.set_ylabel('Y 軸',fontsize=14)   # Y軸標題
      ax1.set_xlim([0,10])      # X軸範圍 
      ax1.set_ylim([-1.5,1.5])  # Y軸範圍 
      ax1.set_title("曲線")     # 子圖標題
      ax1.legend()              # 自動建立圖例

      ax2=self.__fig.add_subplot(1,2,2)   #添加子圖，ax2是 matplotlib.axes.Axes 類對象
      week=["Mon","Tue","Wed","Thur","Fri","Sat","Sun"] 
      sales=np.random.randint(200,400,7)
      ax2.bar(week,sales)           # 繪製柱狀圖
      ax2.set_xlabel('week days')   # X軸標題
      ax2.set_ylabel('參觀人數')    # Y軸標題
      ax2.set_title("柱狀圖")       # 子圖標題
   
##  ============窗體測試程序 ================================
if  __name__ == "__main__":         #用於當前窗體測試
   app = QApplication(sys.argv)     #建立GUI應用程序
   form=QmyMainWindow()             #建立窗體
   form.show()
   sys.exit(app.exec_())

分析錯誤信息，錯誤是由函數__iniFigure()中的這行代碼致使的app

self.__fig=mpl.figure.Figure(figsize=(8, 5))

在Python shell中執行下面的命令，也出現錯誤dom

>>> import matplotlib as mpl
>>> a=mpl.figure.Figure()
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#1>", line 1, in <module>
    a=mpl.figure.Figure()
AttributeError: module 'matplotlib' has no attribute 'figure'
>>>

而換作以下兩種寫法是不會出現錯誤的函數

>>> import matplotlib.figure as fig
>>> a=fig.Figure()
>>> from matplotlib.figure import Figure
>>> b=Figure()
>>>

並且，原來的文件 Demo14_1GUI.py在單步調試運行的時候不會出現錯誤，連續運行時就出錯，這多是Matplotlib新版本中的一個Bug。工具

爲了不出現錯誤，將程序作以下的修改，就是直接導入Figure，使用以下的語句測試

from matplotlib.figure import Figure

而後在建立Figure的實例時直接使用Figure()，即在函數__iniFigure()中建立self.__fig的語句修改成以下的形式字體

self.__fig=Figure(figsize=(8, 5))

這樣修改後，程序運行就沒有問題了，能夠出現如圖的界面。spa

本章其餘示例中出現相似的問題均可以這麼修改。下面是修改後的文件Demo14_1GUI.py前一部分的代碼。

# -*- coding: utf-8 -*-
## 程序文件： Demo14_1GUI.py
## 使用matplotlib 面向對象方法在GUI中繪圖

import sys

import numpy as np

import matplotlib as mpl

from matplotlib.figure import Figure  #增長了這條語句

from matplotlib.backends.backend_qt5agg import (FigureCanvas, 
                 NavigationToolbar2QT as NavigationToolbar)

from PyQt5.QtWidgets import  QApplication, QMainWindow

from PyQt5.QtCore import  Qt

class QmyMainWindow(QMainWindow): 

   def __init__(self, parent=None):
      super().__init__(parent)   #調用父類構造函數
      self.setWindowTitle("Demo14_1, GUI中的matplotlib繪圖")

## rcParams[]參數設置，以正確顯示漢字
      mpl.rcParams['font.sans-serif']=['KaiTi','SimHei']    #漢字字體
      mpl.rcParams['font.size']=12   #字體大小
      mpl.rcParams['axes.unicode_minus'] =False    #正常顯示符號

      self.__iniFigure()    # 建立繪圖系統，初始化窗口
      self.__drawFigure()   # 繪圖

##==========自定義函數=================
   def __iniFigure(self):  ##建立繪圖系統，初始化窗口
      self.__fig=Figure(figsize=(8, 5))    #修改了這條語句
      self.__fig.suptitle("plot in GUI application")  #總的圖標題
      figCanvas = FigureCanvas(self.__fig)  #建立FigureCanvas對象，必須傳遞一個Figure對象

      naviToolbar=NavigationToolbar(figCanvas, self)  #建立工具欄
      naviToolbar.setToolButtonStyle(Qt.ToolButtonTextUnderIcon)  
      self.addToolBar(naviToolbar)  #添加工具欄到主窗口
      self.setCentralWidget(figCanvas)