การใช้ Matplotlib Pyplot โดยไม่ต้องมี Display (Headless Mode)

ในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีหน้าจอ (Headless Server, Docker, CI/CD, SSH ไม่มี X11 Forwarding) ใช้ Matplotlib ได้โดยตั้งค่า Backend เป็น Agg (Non-interactive Backend) และบันทึกไฟล์ด้วย savefig()

วิธีการตั้งค่า Backend

วิธีที่ 1: ตั้งค่าก่อน Import pyplot (แนะนำ)

import matplotlib
matplotlib.use('Agg')  # ต้องเรียกก่อน import pyplot!

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# สร้างกราฟ
x = np.linspace(-np.pi, np.pi, 200)
y = np.sin(x) * x

plt.figure(figsize=(10, 6))
plt.plot(x, y, 'r-', linewidth=2, label='y = x·sin(x)')
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('y')
plt.title('Plot without Display (Headless)')
plt.legend()
plt.grid(True, alpha=0.3)

# บันทึกไฟล์แทนการแสดง
plt.savefig("plot_output.png", dpi=300, bbox_inches='tight')
print("Saved plot_output.png")

วิธีที่ 2: ตั้งค่าผ่าน Environment Variable

# ใน Terminal/Shell ก่อนรัน Python
export MPLBACKEND=Agg

# หรือใน Python (ต้องทำก่อน import matplotlib)
import os
os.environ['MPLBACKEND'] = 'Agg'
import matplotlib.pyplot as plt

Backend อื่นๆ ที่ใช้ได้ใน Headless

ตัวอย่างบันทึกหลาย Format พร้อมกัน

import matplotlib
matplotlib.use('Agg')
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

x = np.linspace(0, 10, 100)
y = np.sin(x)

fig, ax = plt.subplots(figsize=(8, 5))
ax.plot(x, y, 'b-', linewidth=2)
ax.set_title('Headless Plotting Demo')
ax.grid(True, alpha=0.3)

# บันทึกหลาย Format
formats = ['png', 'pdf', 'svg', 'jpg']
for fmt in formats:
    filename = f"plot_output.{fmt}"
    dpi = 300 if fmt in ['png', 'jpg'] else None
    fig.savefig(filename, dpi=dpi, bbox_inches='tight', format=fmt)
    print(f"Saved: {filename}")

plt.close(fig)  # ปิด Figure เพื่อปล่อย Memory

⚠️ ข้อควรระวัง

• matplotlib.use() ต้องเรียกก่อน import pyplot - หากเรียกหลัง import จะไม่มีผล
• ไม่สามารถใช้ plt.show() ได้ใน Headless Mode (จะ Error)
• ใช้ plt.close() หรือ plt.close(fig) หลัง savefig เพื่อป้องกัน Memory Leak
• สำหรับ Animation ใช้ ani.save() กับ Writer (ffmpeg, pillow)

การตรวจสอบ Backend ปัจจุบัน

import matplotlib
print(f"Current backend: {matplotlib.get_backend()}")
print(f"Available backends: {matplotlib.rcsetup.all_backends}")