seaborn.lineplot带hue参数时返回的Line2D对象中后三个代表什么？

测试代码 #

import seaborn as sns
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import pandas as pd 

# 生成数据
rng = np.random.default_rng(12)

x = np.linspace(0, np.pi, 50)
y1, y2 = np.sin(x[:25]), np.cos(x[25:])
cat = rng.choice(["a", "b", "c"], 50)

data = pd.DataFrame({"x": x , "y" : y1.tolist() + y2.tolist(), "cat": cat})

# 生成图像
fig, ax = plt.subplots(figsize=(8, 5), ncols=2)
g0 = sns.lineplot(x="x", y="y", data=data, hue='cat', ls="--", ax=ax[0])
g1 = sns.lineplot(x="x", y="y", data=data, hue='cat', ls="--", ax=ax[1])

g1.get_lines()[0].set_color('black')

print(ax[0].get_lines())

for line in ax[0].get_lines():
    print(line.get_label())

plt.tight_layout()
plt.show()

问题现象 #

执行代码后：

• ax[0].get_lines()返回包含6个Line2D对象的列表，其中前三个是左子图中可见的彩色虚线（已通过修改右子图对应线条颜色验证）；
• 调用[line.get_label() for line in ax[0].get_lines()]得到标签列表：['_child0', '_child1', '_child2', 'b', 'a', 'c']；
• 对最后三个无_child前缀的Line2D对象操作时出现异常：
  1. 执行ax[0].get_lines()[-1].set_lw(0.2)，图中无任何可感知变化；
  2. 执行ax[0].get_lines()[-1].remove()，左子图的图例绿色线条并未被移除。

解答 #

这三个带'b'/'a'/'c'标签的Line2D对象是seaborn为图例创建的代理艺术家（proxy artist），它们并非绘图区域中实际显示的线条，只是用来定义图例样式的“占位符”。

在你使用的seaborn v0.11.2结合matplotlib v3.5.1版本中，lineplot处理hue参数生成图例时，会额外生成这些代理对象。它们的可见性默认是False，不会被渲染到画布上，因此修改它们的属性（如线宽）或者移除它们，都不会影响主图中的实际线条，也无法直接修改图例——因为图例实际关联的是前三个带_child标签的真实线条。

你可以通过打印ax[0].get_lines()[-1].get_visible()来验证，结果会返回False，证明这些对象不会被绘制出来。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者medium-dimensional