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tkinter上のグラフの定期更新

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前提・実現したいこと

Pythonにて、一定時間毎に外部から取得したデータを処理して(疑似的ではありますが、以下のコードの'worker'に相当)、現在の値と、処理の結果得られた値の経時変化を表すグラフを得たいと考えております。GUI上で上記を表示し、加えてスタート・ストップ機能が求められます。

発生している問題・エラーメッセージ

以下のコードで試みたのですが、エラーメッセージは出ないものの、グラフが更新されません。現在の値、並びに経時変化のtable(以下のコードのv_table)の更新は問題ないようです。
御助言の程、何卒よろしくお願い申し上げます。

該当のソースコード

import tkinter as tk
import pandas as pd
import time
from matplotlib import pyplot as plt
from matplotlib.backends.backend_tkagg import FigureCanvasTkAgg

a = 1
b = 2

def worker(a, b):
c = a + b
d = time.time()
return c, d

class Mainframe(tk.Frame):

def init(self, master, *args, **kwargs):

tk.Frame.init(self, master, bg="black", bd=2, relief="raise", width=800, height=800, *args, **kwargs)

self.fig, ax = plt.subplots(2, 2, figsize=(6, 6))
self.fig.suptitle('Trend', fontsize=12)
self.canvas = FigureCanvasTkAgg(self.fig, master=master)
self.canvas.get_tk_widget().pack(side=tk.TOP, expand=1)

self.counter_message = tk.IntVar()
self.Label = tk.Label(self, textvariable=self.counter_message, fg='white', height=1, width=20, bg='black')
self.Label.pack(side=tk.LEFT, expand=1)

self.Button = tk.Button(self, text="Start", fg='white', height=1, width=20, command=self.do_start, bg='black')
self.Button.pack(side=tk.LEFT)

self.Button_2 = tk.Button(self, text="Stop", fg='white', height=1, width=20, command=self.do_stop, bg='black')
self.Button_2.pack(side=tk.LEFT)

self.count = 0
self.output = 0
self.results = []
self.delay = 5000
self.max_count = 2000
self.stop_process = False

self.v_table = pd.DataFrame([], columns=['ID', 'Num'])
self.Row_Number = 0
self.new_data = pd.Series([])

def line_plot(self):
x = self.v_table["ID"]
y1 = self.v_table['Num']

self.fig, ax = plt.subplots(2, 2, figsize=(6, 6))
self.fig.suptitle('Trend', fontsize=12)
ax[0, 0].plot(x, y1)
ax[0, 0].set_title('Total')
ax[0, 0].set_xlabel('ID')
ax[0, 0].set_ylabel('x')

ax[0, 1].plot(x, y1)
ax[0, 1].set_title('Ave')
ax[0, 1].set_xlabel('ID')
ax[0, 1].set_ylabel('Ave')

ax[1, 0].plot(x, y1)
ax[1, 0].set_title('Total(Normalized)')
ax[1, 0].set_xlabel('ID')
ax[1, 0].set_ylabel('Total(Normalized)')

ax[1, 1].plot(x, y1)
ax[1, 1].set_title('Ave(Normalized)')
ax[1, 1].set_xlabel('ID')
ax[1, 1].set_ylabel('Ave(Normalized)')

self.canvas.draw()

def update_process(self):
if self.stop_process is True:
return

self.count += 1
self.output = worker(a, b)
self.results = worker(a, b)
self.Row_Number = len(self.v_table.index)
self.new_data = pd.Series([self.results[0], self.results[1]], index=self.v_table.columns, name=self.Row_Number)
self.v_table = self.v_table.append(self.new_data)

if self.count < self.max_count:
self.counter_message.set(self.output)
self.line_plot()
self.after(self.delay, self.update_process)
else:
pass

def do_start(self):
self.stop_process = False
self.count = 0
self.counter_message.set(self.output)
self.after(self.delay, self.update_process)

def do_stop(self):
self.stop_process = True

class App(tk.Tk):
def init(self):
tk.Tk.init(self)

self.title('Demo')
self.geometry('800x800')
Mainframe(self).pack()

self.mainloop()

App()

試したこと

最初に設定したグラフを消去しなければならないのかと思い、'def line_plot'内で.clear()等にて試みたのですが、解決されませんでした。

補足情報(FW/ツールのバージョンなど)

Python 3.7

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「画面がタイマー処理により更新されない」部分についてのみ回答しますと
Mainframe.line_plot関数の中で毎回self.fig, ax = plt.subplots(2, 2, figsize=(6, 6))を行っているのが問題です。

plt.subplotsはマニュアルによると

Create a figure and a set of subplots.

とあるので毎回、新たにプロット図を作っていることになります。また、ここで作ってもキャンバス上に表示する処理はしていないのでMainFrame.line_plotでプロット図に設定するデータを更新するつもりでも画面に反映されません。

対策はMainFrame.__init__で作成したプロット図を使い続けることです。
あとプロット図のラベル設定はMainFrame.__init__で一度行っておけば充分だと思います。
これらを踏まえて修正が必要な箇所だけ述べると

class Mainframe(tk.Frame):

    def __init__(self, master, *args, **kwargs):

        tk.Frame.__init__(self, master, bg="black", bd=2, relief="raise", width=800, height=800, *args, **kwargs)

        #self.fig, ax = plt.subplots(2, 2, figsize=(6, 6))
        self.fig, self.ax = plt.subplots(2, 2, figsize=(6, 6))
        self.fig.suptitle('Trend', fontsize=12)
        self.canvas = FigureCanvasTkAgg(self.fig, master=master)
        self.canvas.get_tk_widget().pack(side=tk.TOP, expand=1)

        self.ax[0, 0].set_title('Total')
        self.ax[0, 0].set_xlabel('ID')
        self.ax[0, 0].set_ylabel('x')
        self.ax[0, 1].set_title('Ave')
        self.ax[0, 1].set_xlabel('ID')
        self.ax[0, 1].set_ylabel('Ave')
        self.ax[1, 0].set_title('Total(Normalized)')
        self.ax[1, 0].set_xlabel('ID')
        self.ax[1, 0].set_ylabel('Total(Normalized)')
        self.ax[1, 1].set_title('Ave(Normalized)')
        self.ax[1, 1].set_xlabel('ID')
        self.ax[1, 1].set_ylabel('Ave(Normalized)')

        self.counter_message = tk.IntVar()
        #略

    def line_plot(self):
        x = self.v_table["ID"]
        y1 = self.v_table['Num']

        self.ax[0, 0].plot(x, y1)
        self.ax[0, 1].plot(x, y1)
        self.ax[1, 0].plot(x, y1)
        self.ax[1, 1].plot(x, y1)

        self.canvas.draw()

    def update_process(self):
        #略

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  • 2019/10/20 22:14

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