在Jupyter Notebook中能否向已有Axes添加新绘图？

问题原因 #

这是Jupyter的单元格执行机制和Matplotlib默认后端的特性共同导致的：

• %matplotlib inline后端的自动重置
  默认启用的inline后端，会在每个单元格执行完成后自动渲染当前绘图，并重置绘图上下文（相当于隐性执行了清除当前Figure/Axes的操作）。你在第一个单元格创建的ax对象，到第二个单元格执行时，已经和当前活跃的绘图环境解绑，后续对该ax的绘图操作不会被渲染显示。
• 独立单元格的状态隔离
  Jupyter的每个单元格是独立执行的，除非你显式保留并复用同一个Figure和Axes对象，否则新单元格的绘图命令会默认创建新的绘图对象，而非复用之前的。

解决方法 #

• 切换交互式后端
  在第一个单元格执行%matplotlib notebook（或%matplotlib widget，更现代的版本），这个后端支持跨单元格更新同一绘图对象，后续直接调用之前创建的ax绘图即可生效。
• 显式控制渲染
  若坚持使用inline后端，在第一个单元格创建fig, ax = plt.subplots()后，后续单元格绘图完成时，手动执行fig.canvas.draw()强制更新渲染。
• 避免销毁绘图对象
  不要在中间单元格执行plt.clf()、plt.close()这类清除命令，防止已创建的Axes对象被销毁。

示例代码 #

单元格1：

%matplotlib notebook
import matplotlib.pyplot as plt
# 创建全局的Figure和Axes对象
fig, ax = plt.subplots()
# 绘制第一个图形
ax.plot([1,2,3], [2,4,6])

单元格2：

# 在同一Axes上绘制第二个图形
ax.scatter([1,2,3], [6,4,2], color='red')
# 强制更新渲染
fig.canvas.draw()

实际效果：仅显示最后一个单元格的绘图
预期效果：同一Axes上同时显示折线和散点图

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ASIF REZA