Matplotlib显式设置字号、线宽等参数后多次运行显示大小不一致问题

问题根因 #

该问题由matplotlib的状态机设计特性和Spyder运行环境的状态残留共同导致，核心可归为以下几类：

1. 画布参数未显式固定，状态残留
   matplotlib的pyplot接口默认采用状态机模式，Spyder的IPython内核默认会保留上次运行的绘图状态，若你没有在每次绘图前显式创建新的Figure对象，上次运行修改过的figsize（画布尺寸）、dpi（每英寸像素数）参数会被本次运行复用。同样的字体大小、线宽、散点尺寸参数在不同dpi或尺寸的画布上，实际渲染大小会出现明显差异。
2. 全局配置被意外修改
   如果你运行的代码中导入的第三方库、中间脚本调用了plt.style.use()切换样式，或直接修改了plt.rcParams全局配置参数，且没有在运行结束后重置，这些修改会一直保留在当前内核进程中，导致后续绘图的基础配置被篡改。
3. Spyder绘图后端配置异常
   若你使用的是交互型绘图后端（如Qt5Agg），手动缩放、拖动过绘图窗口后，后续生成的绘图可能会继承上次的窗口缩放比例；另外Spyder偏好设置中如果没有固定默认绘图dpi、画布尺寸，也可能出现参数随机波动的情况。
4. 散点尺寸的参数特性
   plt.scatter()的s参数本身代表散点的面积（单位为像素平方），对dpi变化的敏感度远高于线宽、字体大小，dpi的微小波动都会导致散点大小出现明显变化。

修复方案 #

1. 每次绘图前显式清理状态+固定画布参数
   在代码开头加入plt.close('all')清理所有残留的绘图对象，同时优先使用matplotlib面向对象的绘图接口，显式指定画布的尺寸和dpi，避免复用残留参数：

import matplotlib.pyplot as plt
# 开头先清理残留+重置全局配置
plt.close('all')
plt.rcdefaults()

# 显式创建画布，固定dpi和尺寸
fig, ax = plt.subplots(figsize=(8, 4), dpi=100)
# 以下所有绘图操作都用ax对象调用
ax.set_title('My Title', fontsize=12)
ax.plot(x, y, linewidth=2)
ax.scatter(x, y, s=300)
ax.tick_params(axis='x', labelsize=12)

2. 固定全局配置参数
   如果需要统一全脚本的绘图样式，可在代码开头显式更新全局配置，覆盖所有可能被篡改的参数：

plt.rcParams.update({
    "font.size": 12,
    "lines.linewidth": 2,
    "figure.dpi": 100,
    "figure.figsize": (8, 4),
    "scatter.edgecolors": "none"
    # 按需添加其他需要固定的参数
})

3. 调整Spyder绘图配置
   打开Spyder的「偏好设置」→「IPython控制台」→「图形」标签页，将默认后端固定为你需要的类型（需要非交互可固定为inline，需要交互可固定为Qt5Agg），同时手动设置默认的dpi、画布尺寸，关闭自动适配选项。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mfgeng