Matplotlib及Plotnine绘图正常显示中文的处理方案

最近在python使用matplotlib以及plotnine绘图时，发现绘制的图表无法正常显示中文。花了好一阵子才找到解决方案。记录在此供参考。

一、Matplotlib显示中文的处理方案

首先导入matplotlib模块，绘制一个包含中文的图像，看看是否能正常显示“测试”两个字。

import matplotlib.pyplot as plt
plt.text(0.5, 0.5, s=u测试)
plt.show()

试验发现无法正常显示，中文部分变成了两个空白方块。

为了让matplotlib正常显示中文，需要人工设置matplotlib支持的中文字体作为默认字体。为了实现这一目标，实际上需要完成三个步骤：

1）找到matplotlib支持的所有字体的名称列表。

2）在字体名称列表中找出中文字体。

3）人工设置中文字体为默认字体。

接下来分步完成上述三个步骤。

步骤一：找到matplotlib支持的所有字体的名称列表。代码如下：

import matplotlib.font_manager
[f.name for f in matplotlib.font_manager.fontManager.ttflist]

得到类似于下面这种列表：

步骤二：在列表中找出中文字体。

其实中文字体从名称上就可以很明显地识别出来。比如我电脑中的黑体字名称是"Heiti TC", 宋体字名称是"Songti SC"。不同电脑的情况可能都不一样。

步骤三：把中文字体设置为默认字体（下面的代码是把宋体Songti SC设置为默认代码)

import matplotlib as mpl
font_name = "Songti SC"
mpl.rcParams[font.family]=font_name
mpl.rcParams[axes.unicode_minus]=False # in case minus sign is shown as box

这样设置之后，再次测试：

plt.text(0.5, 0.5, s=u测试)
plt.show()

发现matplotlib可以正常显示中文字体了。

二、Plotnine正常显示中文的处理方案

如果之前习惯用R绘图的朋友，可能会比较愿意使用Python中的plotnine模块绘图。这是因为plotnine的语法和R中的ggplot2很相似。首先用plotnine模块做个实验看看能否正常显示中文：

#!pip install plotnine
from plotnine import *
(ggplot()
 + annotate(text, x=0.5, y=0.5, label=测试,size=8)
)

同样发现无法正常显示中文。原本应该显示中文的地方变成了两个方块。

为了使Plotnine正常显示中文，需要额外在theme中把字体设置为中文字体。值得注意的是，plotnine支持的字体就是matplotlib支持的字体。因此可以先在matplotlib中查找支持的中文字体，然后在plotnine中的theme下设置text=element_text(family="某个中文字体名称")。前面我们已经知道了"Songti SC"以及“Heiti TC"都是支持的中文字体，因此设置为二者之一即可。具体代码如下:

from plotnine import *
(ggplot()
 + annotate(text, x=0.5, y=0.5, label=测试,size=8)
 + theme(text=element_text(family="Heiti TC"))
)

这样设置后，发现可以正常显示中文了：

参考资料如下：