Linux下Python Matplotlib中文显示乱码的完整解决方案

近期着手学习Python数据分析，通过爬虫获取数据后，计划利用Anaconda集成工具包（涵盖pandas、numpy、scipy、matplotlib及jupyter）开展初步的数据挖掘与分析工作。

在调用matplotlib生成图表时，发现横坐标若为中文，条形图的标签会显示为乱码“框框”。经查阅资料，这虽是常见现象且网络教程众多，但均未彻底解决我的具体困境。耗时约三小时摸索后终于解决，特此整理分享，供遇到同类问题的开发者参考。

运行环境配置如下：

Python 2.7 Linux CentOS 7

通过conda工具安装的matplotlib与pandas库。

问题描述：

使用matplotlib绘图时，中文字符无法正常显示。

原因分析：

Linux操作系统及matplotlib默认字体库中缺失可用的中文字体。 Matplotlib包默认仅支持ASCII码，不支持Unicode编码。

网络常见方案总结：

尝试修改matplotlib资源配置文件，例如强制指定“Simhei”字体（注：并非所有Linux系统均预装此字体，修改后往往无效）。 尝试在Linux系统中安装中文字体并同步修改matplotlib资源配置文件（实际测试中并未生效）。

解决方案：

综合网络上的多种方法，具体操作步骤如下：

1. 获取matplotlibrc配置文件的路径。在Jupyter Notebook中执行以下代码：

import matplotlib
matplotlib.matplotlib_fname()

例如，该文件在我的系统中的路径为：

u'~/miniconda2/lib/python2.7/site-packages/matplotlib/mpl-data/matplotlibrc'

后续步骤将涉及修改此文件中的font相关参数。

2. 检查系统中所有字体及可用的中文字体。同样在Jupyter Notebook中执行：

from matplotlib.font_manager import FontManager
import subprocess
fm = FontManager()
mat_fonts = set(f.name for f in fm.ttflist)
print mat_fonts
output = subprocess.check_output(
 'fc-list :lang=zh -f "%{family}\n"', shell=True)
print '*' * 10, '系统可用的中文字体', '*' * 10
print output
zh_fonts = set(f.split(',', 1)[0] for f in output.split('\n'))
available = mat_fonts & zh_fonts
print '*' * 10, '可用的字体', '*' * 10
for f in available:
 print f

执行上述操作后，会发现“可用的字体”列表为空。这是因为matplotlib无法调用中文字体，导致中文显示为“框框”。

3. 若操作系统中缺失中文字体，需下载一个ttf格式的中文字体并在CentOS中安装。务必选择系统能识别font-family的字体，否则安装无效。

解压rar文件。在 /usr/share/fonts 路径下创建存放字体的文件夹yourfontdir，并将下载的ttf文件复制至该文件夹（建议将文件名改为英文名以便操作）。

4. 在CentOS系统中安装该字体。

cd /usr/share/fonts/yourfontsdir
#生成字体索引信息. 会显示字体的font-family
sudo mkfontscale
sudo mkfontdir
#更新字体缓存：
fc-cache

5. 修改matplotlibrc配置文件。

对步骤1中获取的matplotlibrc文件进行配置修改。

取消font.family部分的注释，并在font.serif支持的字体列表中添加刚才下载的中文字体。此处添加的是之前下载的中文字体的font-family名称（可通过fc-list命令查找，建议提前记录）。本例中增加的是“WenQuanYi Zen Hei Mono”字体。

需取消以下语句的注释，否则中文减号也会显示为方块：

axes.unicode_minus : False

6. 最关键步骤：为matplotlib添加中文字体支持。

完成步骤5后，再次执行步骤2的操作，会发现“可用的中文字体”列表中已包含刚才安装的字体，但绘图时中文仍无法显示。这是因为虽然CentOS系统已安装该字体且告知matplotlib使用该字体，但matplotlib自身并未找到对应的ttf文件。因此，需要手动为其提供该文件。

将下载的ttf字体文件复制一份至以下路径：

~/miniconda2/lib/python2.7/site-packages/matplotlib/mpl-data/fonts/ttf

并删除相关的缓存文件。缓存路径位于：

~/.cache/matplotlib

删除其中与字体相关的缓存文件。

7. 现在重新绘制图表进行测试。问题已解决。

以上关于Linux系统中Python Matplotlib画图中文显示问题的解决方法即为全部内容，希望能对各位有所帮助，也欢迎大家继续支持本站。