14.3　三种绘图系统

R在其生命周期中已经累计开发了三种不同的图形系统。base图形是最古老的系统，在R的存在初期它就已经存在了。base图形很容易上手，不过它们需要大量的修改甚至一些魔法咒语才能变得更完美，而且它很难扩展到新的图表类型中。

grid图形系统的开发旨在修正base中的一些限制而使绘图更加灵活。grid允许你在绘图时涉及系统底层，可以具体指定在哪里画每个点、线或矩形。虽然这听起来不错，但当我们想画散点图时，没有人想每次都花大量的时间写几百行代码来实现。

第二个图形系统lattice建立在grid系统之上，它为所有常见的图表类型提供了高级函数。它有两个突出的特点是base图形系统所不具备的。首先，每个绘图的结果被能保存到一个变量中，而不仅仅是绘制在屏幕上。这意味着你可以先画一些图形，再对其进行编辑，然后再把它画出来；这样会更容易画出那些相关的图形，而且图形可以保存在会话(session)之间。第二大特点是，可在一个格子中包含多个面板1，因此你能把数据分成不同的类别并比较各组之间的差异。这就解决了我们在第9章讨论的拆分－应用－合并所对应的绘图问题。

1它有好几种术语名称。Edward Tufte在Envisioning Information中称之为“small multiples”，贝尔实验室的Bill Cleveland和Rick Becker为它杜撰了"trellising"一词，Deepayan Sarkar在lattice包中为了避免使用以上的名称，称之为"latticing"，而Leland Wilkingson把它称为＂faceting＂（ggplot2中的术语）。

同样也是建立在grid系统之上的ggplot2系统是三个图形系统中最新的。gg代表：grammar of graphics（制图语法）2，其目标在于把图形分解成不同的组块。其结果就是，ggplot的代码看起来有点像是用英文描述你在图表中做什么。

2此概念由Leland Wilkinson在同名书中提出。这本书很不错，但由于到处都是公式，不适合床上阅读。

令人遗憾的是，这三个系统几乎互不兼容（也有一些方法能把base和grid系统组合起来，然而万不得已最好不要使用它）。好消息是，你几乎可以使用ggplot2做任何事情，所以没有必要对所有三个系统都学习一遍。但在极少的某些场景下，ggplot2不太适用——与其他图形系统相比它需要更多的计算，因此，如果想快速和粗略地绘制非常大的数据集，使用其他系统会更方便。此外，许多图形软件包是基于另外两个系统的，所以如果想使用那些包，就需要对base或lattice系统稍作了解。

下例展示了所有的三个系统。如果时间紧迫，你可以仅需阅读ggplot2部分。由于篇幅的限制，本章只能浅尝辄止而不作深入探讨。幸好，关于R的图形绘制，有三本非常优秀和通俗易懂的书：R Graphics、ggplot2和Lattice，其作者分别是grid、ggplot2和lattice系统的创作者3。

3绘图方面的书的好处是：即使你不太有兴趣，快速翻阅这些书也挺赏心悦目。