前言：很多時候，matplot跑出來的是這種靜態非交互的，如果想要可以交互，就得設定一個后端，例如
matplotlib.use('TkAgg')
Matplotlib 后端 (Backend)
Matplotlib 的設計理念是能夠以多種方式輸出圖形，無論是顯示在屏幕上、保存到文件，還是嵌入到各種用戶界面（GUI）中。為了實現這一點，Mat它使用了“后端”的概念。
簡單來說，后端就是 Matplotlib 用來實際渲染和顯示圖形的軟件模塊。 它負責處理從 Matplotlib 的高級繪圖命令（如 plt.plot(), plt.scatter()）到最終圖像（屏幕顯示或文件輸出）的轉換。
Matplotlib 有兩種主要類型的后端：
- 用戶界面后端 (User Interface Backends)：也稱為交互式后端。它們允許在屏幕上顯示圖形，并與圖形進行交互（如縮放、平移、保存等）。這些后端通常依賴于特定的 GUI 工具包，比如 Tkinter、Qt、GTK、WxWidgets 等。
- 非交互式后端 (Non-Interactive Backends)：也稱為硬拷貝后端。這些后端主要用于將圖形保存為各種文件格式（如 PNG, PDF, SVG, JPG），而不顯示在屏幕上。它們不需要 GUI 工具包的支持。
如何選擇后端？
Matplotlib 會嘗試自動選擇一個合適的后端，通常會根據安裝的 GUI 庫和運行環境來決定。但也可以顯式地指定后端，最常用的方法是：
Python
import matplotlib
matplotlib.use('backend_name')
import matplotlib.pyplot as plt
注意：matplotlib.use() 必須在 import matplotlib.pyplot as plt 之前調用。
事件循環 (Event Loop)
事件循環是 GUI 應用程序的核心機制。它是一個持續運行的循環，負責監聽來自操作系統和用戶的各種事件（如鼠標點擊、鍵盤輸入、窗口調整大小、繪圖刷新請求等），然后將這些事件分派給相應的處理函數。
在 Matplotlib 中，交互式后端需要一個事件循環來：
- 顯示圖形窗口： 只有事件循環在運行，圖形窗口才能被創建和顯示。
- 響應用戶交互： 縮放、平移、保存等操作都需要事件循環來捕獲并處理。
- 刷新和更新圖形： 當圖形內容發生變化時，事件循環會負責調度重繪操作。
如果在一個非 GUI 環境（如純 Python 腳本）中使用交互式后端，并且沒有顯式地啟動事件循環，那么圖形窗口可能不會顯示，或者程序會立即退出，因為沒有東西來保持它運行和響應事件。
交互式后端 (Interactive Backends)
交互式后端主要用于在屏幕上顯示圖形并允許用戶進行實時操作。
常見交互式后端：
'TkAgg': 基于 Tkinter GUI 工具包。它通常是 Python 安裝自帶的，因此在許多系統上默認可用。在的原始代碼中使用的就是它。'QtAgg'/'Qt5Agg'/'Qt4Agg': 基于 Qt GUI 工具包（PyQt 或 PySide）。提供更現代、功能更豐富的 GUI。'WxAgg': 基于 WxPython GUI 工具包。'GTK3Agg'/'GTK4Agg': 基于 GTK GUI 工具包。'macosx'(macOS) /'webagg'(Web) 等。
特點：
- 需要 GUI 工具包： 必須安裝相應的 GUI 庫才能使用。
- 需要事件循環： 要使圖形窗口持續顯示和響應，需要一個正在運行的事件循環。在交互式 Python 會話（如 IPython 或 Jupyter Notebook）中，事件循環通常會自動啟動或以某種方式集成。但在獨立腳本中，可能需要手動調用
plt.show()，這會啟動一個簡單的事件循環并阻塞程序，直到窗口關閉。 - 內存管理： 由于需要維護 GUI 狀態和圖形對象，這些后端可能會在內存中保留更多資源。如果在循環中重復創建和關閉圖形而不讓事件循環充分清理，就容易導致內存泄漏或累積。
plt.close()嘗試關閉圖形，但底層 GUI 庫的資源清理可能不是立即的或完全的，尤其是在沒有活躍事件循環的情況下。
非交互式后端 (Non-Interactive Backends)
非交互式后端不顯示圖形窗口，它們的主要目的是將圖形直接渲染到文件或內存緩沖區中。它們通常被稱為“硬拷貝”后端，因為它們生成的是最終的、不可交互的圖像。
常見非交互式后端：
'Agg': Matplotlib 的默認非交互式后端，也是最常用的。它使用 Anti-Grain Geometry (AGG) 庫來生成位圖（raster）圖像，如 PNG、JPEG。'PDF': 生成 PDF 文件。'SVG': 生成可縮放矢量圖形 (SVG) 文件。'PS'/'EPS': 生成 PostScript 或 Encapsulated PostScript 文件。
特點：
- 不顯示窗口： 不會打開任何圖形窗口。
- 不需要 GUI 工具包： 它們通常不依賴于任何外部 GUI 庫，因此在沒有桌面環境的服務器或批量處理腳本中非常有用。
- 不涉及事件循環： 由于沒有 GUI 窗口，也就沒有事件循環的需求。繪圖完成后，圖形資源可以直接被釋放。
- 內存管理： 相對于交互式后端，非交互式后端在內存管理上通常更簡潔和高效。它們創建圖形對象，渲染到文件，然后可以更快、更徹底地釋放內存。在批量生成大量圖片時，使用非交互式后端能顯著減少內存堆積的問題。
一個內存釋放的問題
在批量處理數據并生成大量圖片。如果使用的是 'TkAgg' 這樣的交互式后端，即使調用了 plt.close()，也可能發生以下情況：
- GUI 資源未及時釋放：
'TkAgg'會與 Tkinter 庫交互。盡管plt.close()關閉了 Matplotlib 的 Figure 對象，但 Tkinter 內部可能仍然保留了一些相關的窗口句柄、上下文或像素緩沖區等資源，這些資源在沒有 Tkinter 事件循環積極運行時，可能不會立即被垃圾回收或釋放給操作系統。 - 事件循環缺失： 在你的獨立腳本中，沒有一個持久運行的 Tkinter 事件循環來處理這些底層資源的清理任務。每次
extract_hef_features函數執行完畢，它可能只是短暫地創建并關閉了一個 Tkinter 窗口，但 Tkinter 的內部狀態可能沒有完全重置。 - Python GC 的惰性： Python 的垃圾回收器在某些情況下可能會顯得“懶惰”，它不會在內存達到臨界點之前或在資源被“完全”釋放（在 GUI 后端中可能需要事件循環的參與）之前主動回收內存。
解決方案：
將后端從 TkAgg 切換到 Agg ：
Agg是為離屏渲染（off-screen rendering）設計的，它不涉及任何 GUI 窗口或事件循環。它直接將圖形繪制到內存緩沖區中，然后保存到文件。Agg的設計使其在渲染完成后，相關的內存資源可以更直接、更迅速地被 Matplotlib 和 Python 垃圾回收器識別并釋放。它避免了與外部 GUI 庫（如 Tkinter）的復雜交互和它們可能存在的內存管理問題。
另外還有涉及到MNE可視化后端的問題，可以看這個
MNE后端循環
