Plotly

Plotly

Python图形库，用于创建交互式、出版质量的可视化，支持40+种图表类型。

快速开始

安装Plotly：

uv pip install plotly

使用Plotly Express（高级API）的基本用法：

import plotly.express as px
import pandas as pd

df = pd.DataFrame({
    'x': [1, 2, 3, 4],
    'y': [10, 11, 12, 13]
})

fig = px.scatter(df, x='x', y='y', title='我的第一个图表')
fig.show()

在API之间选择

使用Plotly Express (px)

对于具有合理默认值的快速、标准可视化：

• 使用pandas DataFrames
• 创建常见图表类型（散点图、折线图、柱状图、直方图等）
• 需要自动颜色编码和图例
• 希望使用最少的代码（1-5行）

完整指南见reference/plotly-express.md。

使用Graph Objects (go)

对于细粒度控制和自定义可视化：

• Plotly Express中没有的图表类型（3D网格、等值面、复杂金融图表）
• 从头构建复杂的多轨迹图形
• 需要对各个组件进行精确控制
• 创建带有自定义形状和注释的专门可视化

完整指南见reference/graph-objects.md。

注意： Plotly Express返回图形对象Figure，因此您可以结合使用两种方法：

fig = px.scatter(df, x='x', y='y')
fig.update_layout(title='自定义标题')  # 在px图形上使用go方法
fig.add_hline(y=10)                     # 添加形状

核心功能

1. 图表类型

Plotly支持40+种图表类型，分为以下类别：

基本图表： 散点图、折线图、柱状图、饼图、面积图、气泡图

统计图表： 直方图、箱形图、小提琴图、分布图、误差条

科学图表： 热力图、等高线图、三元图、图像显示

金融图表： 烛台图、OHLC图、瀑布图、漏斗图、时间序列

地图： 散点地图、 choropleth图、密度地图（地理可视化）

3D图表： scatter3d、曲面图、网格图、锥形图、体积图

专门图表： 旭日图、树状图、桑基图、平行坐标图、仪表盘

所有图表类型的详细示例和用法见reference/chart-types.md。

2. 布局和样式

子图： 创建具有共享轴的多图图形：

from plotly.subplots import make_subplots
import plotly.graph_objects as go

fig = make_subplots(rows=2, cols=2, subplot_titles=('A', 'B', 'C', 'D'))
fig.add_trace(go.Scatter(x=[1, 2], y=[3, 4]), row=1, col=1)

模板： 应用协调的样式：

fig = px.scatter(df, x='x', y='y', template='plotly_dark')
# 内置：plotly_white, plotly_dark, ggplot2, seaborn, simple_white

自定义： 控制外观的各个方面：

• 颜色（离散序列、连续尺度）
• 字体和文本
• 坐标轴（范围、刻度、网格）
• 图例
• 边距和大小
• 注释和形状

完整的布局和样式选项见reference/layouts-styling.md。

3. 交互性

内置交互功能：

• 带有可自定义数据的悬停提示
• 平移和缩放
• 图例切换
• 框/套索选择
• 时间序列的范围滑块
• 按钮和下拉菜单
• 动画

# 自定义悬停模板
fig.update_traces(
    hovertemplate='<b>%{x}</b><br>值: %{y:.2f}<extra></extra>'
)

# 添加范围滑块
fig.update_xaxes(rangeslider_visible=True)

# 动画
fig = px.scatter(df, x='x', y='y', animation_frame='year')

完整的交互性指南见reference/export-interactivity.md。

4. 导出选项

交互式HTML：

fig.write_html('chart.html')                       # 完整独立版
fig.write_html('chart.html', include_plotlyjs='cdn')  # 更小的文件

静态图像（需要kaleido）：

uv pip install kaleido

fig.write_image('chart.png')   # PNG
fig.write_image('chart.pdf')   # PDF
fig.write_image('chart.svg')   # SVG

完整的导出选项见reference/export-interactivity.md。

常见工作流程

科学数据可视化

import plotly.express as px

# 带趋势线的散点图
fig = px.scatter(df, x='温度', y='产量', trendline='ols')

# 从矩阵创建热力图
fig = px.imshow(correlation_matrix, text_auto=True, color_continuous_scale='RdBu')

# 3D曲面图
import plotly.graph_objects as go
fig = go.Figure(data=[go.Surface(z=z_data, x=x_data, y=y_data)])

统计分析

# 分布比较
fig = px.histogram(df, x='values', color='group', marginal='box', nbins=30)

# 带所有点的箱形图
fig = px.box(df, x='category', y='value', points='all')

# 小提琴图
fig = px.violin(df, x='group', y='measurement', box=True)

时间序列和金融

# 带范围滑块的时间序列
fig = px.line(df, x='date', y='price')
fig.update_xaxes(rangeslider_visible=True)

# 烛台图
import plotly.graph_objects as go
fig = go.Figure(data=[go.Candlestick(
    x=df['date'],
    open=df['open'],
    high=df['high'],
    low=df['low'],
    close=df['close']
)])

多图仪表板

from plotly.subplots import make_subplots
import plotly.graph_objects as go

fig = make_subplots(
    rows=2, cols=2,
    subplot_titles=('散点图', '柱状图', '直方图', '箱形图'),
    specs=[[{'type': 'scatter'}, {'type': 'bar'}],
           [{'type': 'histogram'}, {'type': 'box'}]]
)

fig.add_trace(go.Scatter(x=[1, 2, 3], y=[4, 5, 6]), row=1, col=1)
fig.add_trace(go.Bar(x=['A', 'B'], y=[1, 2]), row=1, col=2)
fig.add_trace(go.Histogram(x=data), row=2, col=1)
fig.add_trace(go.Box(y=data), row=2, col=2)

fig.update_layout(height=800, showlegend=False)

与Dash集成

对于交互式Web应用，使用Dash（Plotly的Web应用框架）：

uv pip install dash

import dash
from dash import dcc, html
import plotly.express as px

app = dash.Dash(__name__)

fig = px.scatter(df, x='x', y='y')

app.layout = html.Div([
    html.H1('仪表板'),
    dcc.Graph(figure=fig)
])

app.run_server(debug=True)

参考文件

• [plotly-express.md](reference/plotly-express.md) - 用于快速可视化的高级API
• [graph-objects.md](reference/graph-objects.md) - 用于细粒度控制的低级API
• [chart-types.md](reference/chart-types.md) - 40+种图表类型的完整目录及示例
• [layouts-styling.md](reference/layouts-styling.md) - 子图、模板、颜色、自定义
• [export-interactivity.md](reference/export-interactivity.md) - 导出选项和交互功能

其他资源

• 官方文档：https://plotly.com/python/
• API参考：https://plotly.com/python-api-reference/
• 社区论坛：https://community.plotly.com/