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python - 了解 Tkinter Canvas 的性能限制

coder 2023-08-21 原文

我创建了一个简单的应用程序来使用 Tkinter 的 Canvas 小部件显示数据的散点图(参见下面的简单示例)。绘制 10,000 个数据点后,应用程序变得非常滞后,这可以通过尝试更改窗口大小看出。

我意识到添加到 Canvas 的每个项目都是一个对象,因此在某些时候可能会出现一些性能问题,但是,我预计该级别远高于 10,000 个简单的椭圆形对象。此外,我可以接受在绘制点或与它们交互时出现一些延迟,但在绘制点之后,为什么仅仅调整窗口大小会这么慢?

看完effbot's performance issues with the Canvas widget似乎在调整大小时可能有一些不需要的连续空闲任务需要忽略:

The Canvas widget implements a straight-forward damage/repair display model. Changes to the canvas, and external events such as Expose, are all treated as “damage” to the screen. The widget maintains a dirty rectangle to keep track of the damaged area.

When the first damage event arrives, the canvas registers an idle task (using after_idle) which is used to “repair” the canvas when the program gets back to the Tkinter main loop. You can force updates by calling the update_idletasks method.

那么,问题是在绘制数据后,是否有任何方法可以使用 update_idletasks 使应用程序响应更快?如果是,怎么办?

下面是最简单的工作示例。加载后尝试调整窗口大小,以查看应用程序的延迟情况。

更新

我最初是在 Mac OS X (Mavericks) 中观察到这个问题的,当我调整窗口大小时,我的 CPU 使用率大幅上升。在 Ramchandra 的评论提示下,我在 Ubuntu 中对此进行了测试,但似乎没有发生。也许这是一个 Mac Python/Tk 问题?这不是我遇到的第一个问题,请参阅我的其他问题:

PNG display in PIL broken on OS X Mavericks?

是否有人也可以在 Windows 中尝试(我无法访问 Windows 框)?

我可能会尝试在 Mac 上运行我自己编译的 Python 版本,看看问题是否仍然存在。

最小工作示例:

import Tkinter
import random

LABEL_FONT = ('Arial', 16)


class Application(Tkinter.Frame):
    def __init__(self, master, width, height):
        Tkinter.Frame.__init__(self, master)
        self.master.minsize(width=width, height=height)
        self.master.config()
        self.pack(
            anchor=Tkinter.NW,
            fill=Tkinter.NONE,
            expand=Tkinter.FALSE
        )

        self.main_frame = Tkinter.Frame(self.master)
        self.main_frame.pack(
            anchor=Tkinter.NW,
            fill=Tkinter.NONE,
            expand=Tkinter.FALSE
        )

        self.plot = Tkinter.Canvas(
            self.main_frame,
            relief=Tkinter.RAISED,
            width=512,
            height=512,
            borderwidth=1
        )
        self.plot.pack(
            anchor=Tkinter.NW,
            fill=Tkinter.NONE,
            expand=Tkinter.FALSE
        )
        self.radius = 2
        self._draw_plot()

    def _draw_plot(self):

        # Axes lines
        self.plot.create_line(75, 425, 425, 425, width=2)
        self.plot.create_line(75, 425, 75, 75, width=2)

        # Axes labels
        for i in range(11):
            x = 75 + i*35
            y = x
            self.plot.create_line(x, 425, x, 430, width=2)
            self.plot.create_line(75, y, 70, y, width=2)
            self.plot.create_text(
                x, 430,
                text='{}'.format((10*i)),
                anchor=Tkinter.N,
                font=LABEL_FONT
            )
            self.plot.create_text(
                65, y,
                text='{}'.format((10*(10-i))),
                anchor=Tkinter.E,
                font=LABEL_FONT
            )

        # Plot lots of points
        for i in range(0, 10000):
            x = round(random.random()*100.0, 1)
            y = round(random.random()*100.0, 1)

            # use floats to prevent flooring
            px = 75 + (x * (350.0/100.0))
            py = 425 - (y * (350.0/100.0))

            self.plot.create_oval(
                px - self.radius,
                py - self.radius,
                px + self.radius,
                py + self.radius,
                width=1,
                outline='DarkSlateBlue',
                fill='SteelBlue'
            )

root = Tkinter.Tk()
root.title('Simple Plot')

w = 512 + 12
h = 512 + 12

app = Application(root, width=w, height=h)
app.mainloop()

最佳答案

TKinter 和 OS Mavericks 的某些发行版实际上存在问题。显然你需要安装 ActiveTcl 8.5.15.1。 TKinter 和 OS Mavericks 存在错误。如果还是不够快,下面还有一些技巧。

您仍然可以将多个点保存到一张图像中。如果您不经常更改它,它应该仍然更快。如果您更频繁地更改它们,这里有一些其他加速 python 程序的方法。 This other stack overflow thread 谈论使用 cython 来制作更快的类。因为大部分速度变慢可能是由于图形,这可能不会使它更快,但它可能会有所帮助。

Suggestions on how to speed up a distance calculation

您还可以通过预先定义一个迭代器(例如:iterator = (s.upper() for s in list_to_iterate_through))来加速 for 循环,但这被称为绘制窗口,而不是在维护窗口时不断调用,所以这应该不是很重要。另外,从 python 文档中获取的另一种加快速度的方法是降低 python 背景检查的频率:

“Python 解释器执行一些定期检查。特别是,它决定是否让另一个线程运行以及是否运行挂起的调用(通常是由信号处理程序建立的调用)。大多数时候有无事可做,因此每次在解释器循环中执行这些检查都会减慢速度。sys 模块中有一个函数,setcheckinterval,您可以调用它来告诉解释器多久执行一次这些定期检查。在发布之前在 Python 2.3 中,它默认为 10。在 2.3 中,它被提高到 100。如果你没有使用线程运行并且你不希望捕获很多信号,将它设置为更大的值可以提高解释器的性能,有时会显着提高”

我在网上发现的另一件事是,出于某种原因,通过更改 os.environ['TZ'] 来设置时间会稍微加快程序速度。

如果这仍然不起作用,那么 TKinter 可能不是执行此操作的最佳程序。Pygame 可能更快,或者像 open GL 这样使用显卡的程序(我不认为可用于 python,但是)

关于python - 了解 Tkinter Canvas 的性能限制,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/19884275/

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