基本架构

1. 脚本层(scripting)
   脚本层是 Matplotlib 结构中的最顶层。我们编写的绘图代码大部分代码都在该层运行，它的主要工作是负责生成图形与坐标系。

2. 美工层(artist)
   美工层是结构中的第二层，它提供了绘制图形的元素时的给各种功能，例如，绘制标题、轴标签、坐标刻度等。

3. 后端层(backend)
   后端层是 Matplotlib 最底层，它定义了三个基本类，首先是 FigureCanvas（图层画布类），它提供了绘图所需的画布，其次是 Renderer（绘图操作类），它提供了在画布上进行绘图的各种方法，最后是 Event（事件处理类），它提供了用来处理鼠标和键盘事件的方法。

图形组成

1. Figure
   指整个图形，您可以把它理解成一张画布，Axes都在Figure上；
   创建FIgure的方式

import matplotlib as mpl
import matplotlib.pyplot as plt

# 第一种方法 直接创建单个figure对象
fig = plt.figure()
#第二种方法  通过subplots等相关函数创建figure同时创建axes
fig, ax = plt.subplots() 

2. Axes
   绘制 图像的实际区域，也称为轴域区，或者绘图区；

3. Artist
   您在画布上看到的所有元素都属于 Artist 对象，包括figure和axes，如文本对象（title、xlabel、ylabel）、Line2D 对象（用于绘制2D图像）等;

4. Axis
   指坐标系中的垂直轴与水平轴，包含轴的长度大小、轴标签和刻度标签。

编程方式

1. OO方式

fig, ax = plt.subplots(figsize=(5, 2.7), layout='constrained')
ax.plot(x, x, label='linear')  # Plot some data on the axes.
ax.plot(x, x**2, label='quadratic')  # Plot more data on the axes...
ax.plot(x, x**3, label='cubic')  # ... and some more.
ax.set_xlabel('x label')  # Add an x-label to the axes.
ax.set_ylabel('y label')  # Add a y-label to the axes.
ax.set_title("Simple Plot")  # Add a title to the axes.
ax.legend()  # Add a legend.

2. pyplot 方式

plt.figure(figsize=(5, 2.7), layout='constrained')
plt.plot(x, x, label='linear')  # Plot some data on the (implicit) axes.
plt.plot(x, x**2, label='quadratic')  # etc.
plt.plot(x, x**3, label='cubic')
plt.xlabel('x label')
plt.ylabel('y label')
plt.title("Simple Plot")
plt.legend()