Jupyter展示matplotlib图像时调用了什么？如何识别无_repr_png_的Figure？

Jupyter能自动显示Matplotlib Figure，靠的不是对象本身的_repr_png_方法，而是它的显示格式化器系统和Matplotlib的专门集成：

• Jupyter的核心显示逻辑是一套格式化器链，当单元格执行完毕返回对象时，系统会自动调用display()函数处理这个对象。格式化器不会只盯着对象有没有_repr_*方法，而是会检查是否有针对该对象类型的专用处理逻辑。
• Matplotlib在Jupyter环境启动时（比如执行%matplotlib inline或者加载交互式后端），已经向Jupyter的格式化器注册了针对matplotlib.figure.Figure类型的处理函数。这套函数会调用Matplotlib的渲染后端，把Figure对象转换成PNG、SVG这类浏览器能显示的格式，再传递给Jupyter展示。
• 而自定义类之所以需要实现_repr_png_这类方法，是因为它们没有被Jupyter的格式化器预先注册专用逻辑，只能通过实现标准的_repr_*协议，让格式化器知道如何把对象转换成可显示的格式。

举个贴近内部逻辑的简化示例（无需实际运行）：

# 类似Jupyter内部注册的处理逻辑
from IPython.display import display_formatter
import matplotlib.figure

def format_matplotlib_figure(fig, **kwargs):
    # 调用Matplotlib后端将Figure渲染为PNG数据
    png_data = fig.canvas.print_png()
    return {'image/png': png_data}

# 为Figure类型注册专用格式化函数
display_formatter.formatters['image/png'].for_type(matplotlib.figure.Figure, format_matplotlib_figure)

这样当单元格返回Figure对象时，格式化器就会调用这个注册好的函数，生成图片数据并完成显示，完全不需要Figure本身实现_repr_png_方法。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Boris Gorelik