¿Cómo hacer que el hilo de la GUI de Tkinter sea seguro?

He escrito un fragmento de código donde tengo una GUI simple con un lienzo. En este lienzo, dibujo un Matplot. El Matplot se actualiza cada segundo con datos de una base de datos SQ Lite que lleno con información falsa del sensor (solo para probar en este momento).

Mi problema fue que el rediseño del lienzo hace que mi ventana / gui se retrase cada segundo. Incluso intenté actualizar la trama en otro hilo. Pero incluso allí tengo un retraso.

Con mi código más reciente conseguí que la mayoría de mis cosas funcionaran. El enhebrado ayuda a evitar que mi GUI / Ventana se congele mientras se actualiza el Canvas.

Lo último que echo de menos es hacer que el hilo sea seguro.

Este es el mensaje que recibo:

RuntimeError: main thread is not in main loop

Aquí está mi código de trabajo más nuevo con subprocesos:

from tkinter import *
import random
from random import randint 
from matplotlib.backends.backend_tkagg import FigureCanvasTkAgg
from matplotlib.figure import Figure
import time
import threading
from datetime import datetime

continuePlotting = False

def change_state():
    global continuePlotting
    if continuePlotting == True:
        continuePlotting = False
    else:
        continuePlotting = True    

def data_points():
    yList = []
    for x in range (0, 20):
        yList.append(random.randint(0, 100))

    return yList

def app():
    # initialise a window and creating the GUI
    root = Tk()
    root.config(background='white')
    root.geometry("1000x700")

    lab = Label(root, text="Live Plotting", bg = 'white').pack()

    fig = Figure()

    ax = fig.add_subplot(111)
    ax.set_ylim(0,100)
    ax.set_xlim(1,30)
    ax.grid()

    graph = FigureCanvasTkAgg(fig, master=root)
    graph.get_tk_widget().pack(side="top",fill='both',expand=True)

    # Updated the Canvas 
    def plotter():
        while continuePlotting:
            ax.cla()
            ax.grid()
            ax.set_ylim(0,100)
            ax.set_xlim(1,20)

            dpts = data_points()
            ax.plot(range(20), dpts, marker='o', color='orange')
            graph.draw()
            time.sleep(1)

    def gui_handler():
        change_state()
        threading.Thread(target=plotter).start()

    b = Button(root, text="Start/Stop", command=gui_handler, bg="red", fg="white")
    b.pack()

    root.mainloop()

if __name__ == '__main__':
    app()

Aquí la idea sin un hilo:

from matplotlib.backends.backend_tkagg import FigureCanvasTkAgg
from matplotlib.figure import Figure
import tkinter as tk
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation
import sqlite3
from datetime import datetime
from random import randint

class MainApplication(tk.Frame):
    def __init__(self, parent, *args, **kwargs):
        tk.Frame.__init__(self, parent, *args, **kwargs)
        self.parent = parent

        root.update_idletasks()

        f = Figure(figsize=(5,5), dpi=100)        
        x=1
        ax = f.add_subplot(111)        
        line = ax.plot(x, np.sin(x))        

        def animate(i):
            # Open Database
            conn = sqlite3.connect('Sensor_Data.db')
            c = conn.cursor()
            # Create some fake Sensor Data    
            NowIs = datetime.now()
            Temperature = randint(0, 100)
            Humidity = randint(0, 100)
            # Add Data to the Database
            c = conn.cursor()
            # Insert a row of data
            c.execute("insert into Sensor_Stream_1 (Date, Temperature, Humidity) values (?, ?, ?)",
                        (NowIs, Temperature, Humidity))
            # Save (commit) the changes
            conn.commit()
            # Select Data from the Database
            c.execute("SELECT Temperature FROM Sensor_Stream_1 LIMIT 10 OFFSET (SELECT COUNT(*) FROM Sensor_Stream_1)-10") 
            # Gives a list of all temperature values 
            x = 1
            Temperatures = []

            for record in c.fetchall():    
                Temperatures.append(str(x)+','+str(record[0]))
                x+=1
            # Setting up the Plot with X and Y Values
            xList = []
            yList = []

            for eachLine in Temperatures:
                if len(eachLine) > 1:
                    x, y = eachLine.split(',')
                    xList.append(int(x))
                    yList.append(int(y))

            ax.clear()

            ax.plot(xList, yList) 

            ax.set_ylim(0,100)
            ax.set_xlim(1,10)
            ax.grid(b=None, which='major', axis='both', **kwargs)


  ,      label = tk.Label(root,text="Temperature / Humidity").pack(side="top", fill="both", expand=True)

        canvas = FigureCanvasTkAgg(f, master=root)
        canvas.get_tk_widget().pack(side="left", fill="both", expand=True)

        root.ani = animation.FuncAnimation(f, animate, interval=1000)            

if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    MainApplication(root).pack(side="top", fill="both", expand=True)
    root.mainloop()

Aquí está mi esquema de base de datos:

CREATE TABLE `Sensor_Stream_1` (
    `Date`  TEXT,
    `Temperature`   INTEGER,
    `Humidity`  INTEGER
);

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