在arch和conda环境下解决matplotlib显示中文的问题

之前一段时间学校组织了数据分析的培训，虽然我没参加，但是考虑到我的专业和数据分析是比较相关的，且也有学习pandas，numpy，matplotlib之类数据分析的想法，所以把上课的讲义下载下来自己学习了。

讲义是ipynb格式，使用jupyter好处也很多，比如持久化python环境（是这个叫法么）。

在学习第一课：可视化时就遇到了困难，由于不想污染自己的计算机，或者说想分离开发环境，我在家里安置了一台服务器，用于远程vscode开发。在上边安装了arch系统和miniconda管理python环境。

起因

matplotlib默认包含字体只支持西文。由于老师默认系统为windows，所以为了支持中文，第一part代码（或者叫单元格？）的前两行代码为

1 2	import matplotlib.pyplot as plt plt.rcParams['font.sans-serif'] = 'simHei'

显而易见，这个字体在我的arch环境中是完全不存在的，这也导致在运行程序时报错

findfont: Generic family 'sans-serif' not found because none of the following families were found: simHei
findfont: Generic family 'sans-serif' not found because none of the following families were found: simHei
findfont: Generic family 'sans-serif' not found because none of the following families were found: simHei
findfont: Generic family 'sans-serif' not found because none of the following families were found: simHei
findfont: Generic family 'sans-serif' not found because none of the following families were found: simHei
findfont: Generic family 'sans-serif' not found because none of the following families were found: simHei
findfont: Generic family 'sans-serif' not found because none of the following families were found: simHei
findfont: Generic family 'sans-serif' not found because none of the following families were found: simHei
findfont: Generic family 'sans-serif' not found because none of the following families were found: simHei
findfont: Generic family 'sans-serif' not found because none of the following families were found: simHei
findfont: Generic family 'sans-serif' not found because none of the following families were found: simHei
...

错误的输出

我并不想指定字体文件来让程序主动加载字体，我认为没有必要，毕竟还要手动下载字体文件并放置。

安装字体

在Localization/Chinese - ArchWiki (archlinux.org)中可以查看arch可以安装那些字体。

在这里我选择使用sudo pacman -S wqy-zenhei安装文泉驿正黑字体。

查看字体名称

使用fc-list :lang=zh查看支持中文字体的字体名称，

1
2
3

/usr/share/fonts/wenquanyi/wqy-zenhei/wqy-zenhei.ttc: WenQuanYi Zen Hei Mono,文泉驛等寬正黑,文泉驿等宽正黑:style=Regular
/usr/share/fonts/wenquanyi/wqy-zenhei/wqy-zenhei.ttc: WenQuanYi Zen Hei Sharp,文泉驛點陣正黑,文泉驿点阵正黑:style=Regular
/usr/share/fonts/wenquanyi/wqy-zenhei/wqy-zenhei.ttc: WenQuanYi Zen Hei,文泉驛正黑,文泉驿正黑:style=Regular

我选择在matplotlib中使用的字体名称为WenQuanYi Zen Hei

需要注意的是，matplotlib报错提示缺失的字体族为sans-serif，即无衬线字体。

所以实际上我不能选择WenQuanYi Zen Hei Mono（等宽字体）和WenQuanYi Zen Hei Sharp。（但是我也不确定，但是尝试这两个字体会报错）

刷新matplotlib的字体列表缓存

matplotlib在第一次启动时会搜索各文字文件所在路径，构建各文字文件的相关信息的缓存，在构建完缓存后安装的字体文件不会被matplotlib查找到，因此我们需要删除它的字体配置缓存。

使用以下python指令查询字体列表缓存目录

1 2	import matplotlib as m print(m.get_cachedir())

或者直接 python -c "import matplotlib as m; print(m.get_cachedir())"

在这里我的输出为/home/xxx/.cache/matplotlib。我们需要清空这个文件夹，使用rm /home/xxx/.cache/matplotlib/*。~~实际上我这里只有一个文件~~

（可能需要）重启python环境

我这里使用了jupyter notebook，所以我需要重启jupyter kernel。

重启后再次运行示例，此时程序可以正常打印包含中文的图片。

成功

其他

matplotlib在3.1.0版本支持ttc字体文件加载

GitHub statistics for 3.1.0 (May 18, 2019) — Matplotlib 3.6.3 documentation

https://github.com/matplotlib/matplotlib/pull/9787/

很有用的博客

我们来解决一下 matplotlib 的中文显示问题 - 简书 (jianshu.com)

代码示例

import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.font_manager as mfm
plt.rcParams['font.sans-serif'] = 'WenQuanYi Zen Hei' # 解决中文乱码
# plt.rcParams['axes.unicode_minus']=False
plt.annotate(xy=(0.5, 0.5), text=u'测试', xycoords='axes fraction')
plt.show()