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使用 PySimpleGUI 輕鬆為程式和腳本增加 GUI | Linux 中國

五分鐘創建定製 GUI。
— Mike Barnett


致謝
編譯自 | 
https://opensource.com/article/18/8/pysimplegui
 
 作者 | Mike Barnett
 譯者 | Andy Song (pinewall) ????共計翻譯:36.0 篇 貢獻時間:170 天

五分鐘創建定製 GUI。

對於 .exe 型別的程式檔案,我們可以通過雙擊滑鼠左鍵打開;但對於 .py 型別的 Python 程式,幾乎不會有人嘗試同樣的操作。對於一個(非程式員型別的)典型用戶,他們雙擊打開 .exe 檔案時預期彈出一個可以交互的窗體。基於 Tkinter,可以通過標準 Python 安裝standard Python installations的方式提供 GUI,但很多程式都不太可能這樣做。

如果打開 Python 程式併進入 GUI 界面變得如此容易,以至於真正的初學者也可以掌握,會怎樣呢?會有人感興趣並使用嗎?這個問題不好回答,因為直到今天創建自定義 GUI 佈局仍不是件容易的事情。

在為程式或腳本增加 GUI 這件事上,似乎存在能力的“錯配”。(缺乏這方面能力的)真正的初學者被迫只能使用命令列方式,而很多(具備這方面能力的)高級程式員卻不願意花時間創建一個 Tkinter GUI。

GUI 框架

Python 的 GUI 框架並不少,其中 Tkinter,wxPython,Qt 和 Kivy 是幾種比較主流的框架。此外,還有不少在上述框架基礎上封裝的簡化框架,例如 EasyGUI,PyGUI 和 Pyforms 等。

但問題在於,對於初學者(這裡是指編程經驗不超過 6 個月的用戶)而言,即使是最簡單的主流框架,他們也無從下手;他們也可以選擇封裝過的(簡化)框架,但仍難以甚至無法創建自定義 GUI 佈局layout。即便學會了某種(簡化)框架,也需要編寫連篇累牘的代碼。

PySimpleGUI[1] 嘗試解決上述 GUI 難題,它提供了一種簡單明瞭、易於理解、方便自定義的 GUI 接口。如果使用 PySimpleGUI,很多複雜的 GUI 也僅需不到 20 行代碼。

秘訣

PySimpleGUI 極為適合初學者的秘訣在於,它已經包含了絕大多數原本需要用戶編寫的代碼。PySimpleGUI 會處理按鈕回呼callback,無需用戶編寫代碼。對於初學者,在幾周內掌握函式的概念已經不容易了,要求其理解回呼函式似乎有些強人所難。

在大部分 GUI 框架中,佈局 GUI 小部件widgets通常需要寫一些代碼,每個小部件至少 1-2 行。PySimpleGUI 使用了 “auto-packer” 技術,可以自動創建佈局。因而,佈局 GUI 視窗不再需要 pack 或 grid 系統。

(LCTT 譯註:這裡提到的 pack 和 grid 都是 Tkinter 的佈局管理器,另外一種叫做 place 。)

最後,PySimpleGUI 框架編寫中有效地利用了 Python 語言特性,降低用戶代碼量並簡化 GUI 資料傳回的方式。在窗體form佈局中創建小部件時,小部件會被部署到對應的佈局中,無需額外的代碼。

GUI 是什麼?

絕大多數 GUI 只完成一件事情:收集用戶資料並傳回。在程式員看來,可以歸納為如下的函式呼叫:

  1. button, values = GUI_Display(gui_layout)

絕大多數 GUI 支持的用戶行為包括滑鼠點擊(例如,“確認”,“取消”,“儲存”,“是”和“否”等)和內容輸入。GUI 本質上可以歸結為一行代碼。

這也正是 PySimpleGUI (的簡單 GUI 樣式)的工作原理。當執行命令顯示 GUI 後,除非點擊滑鼠關閉窗體,否則不會執行任何代碼。

當然還有更複雜的 GUI,其中滑鼠點擊後視窗並不關閉;例如,機器人的遠程控制界面,聊天視窗等。這類複雜的窗體也可以用 PySimpleGUI 創建。

快速創建 GUI

PySimpleGUI 什麼時候有用呢?顯然,是你需要 GUI 的時候。僅需不超過 5 分鐘,就可以讓你創建並嘗試 GUI。最便捷的 GUI 創建方式就是從 PySimpleGUI 經典實體[2]中拷貝一份代碼。具體操作流程如下:

◈ 找到一個與你需求最接近的 GUI
◈ 從經典實體中拷貝代碼
◈ 粘貼到 IDE 中並運行

下麵我們看一下書中的第一個經典實體recipe

  1. import PySimpleGUI as sg

  2. # Very basic form.  Return values as a list

  3. form = sg.FlexForm('Simple data entry form')  # begin with a blank form

  4. layout = [

  5.           [sg.Text('Please enter your Name, Address, Phone')],

  6.           [sg.Text('Name', size=(15, 1)), sg.InputText('name')],

  7.           [sg.Text('Address', size=(15, 1)), sg.InputText('address')],

  8.           [sg.Text('Phone', size=(15, 1)), sg.InputText('phone')],

  9.           [sg.Submit(), sg.Cancel()]

  10.          ]

  11. button, values = form.LayoutAndRead(layout)

  12. print(button, values[0], values[1], values[2])

運行後會打開一個大小適中的窗體。

如果你只是想收集一些字串型別的值,拷貝上述經典實體中的代碼,稍作修改即可滿足你的需求。

你甚至可以只用 5 行代碼創建一個自定義 GUI 佈局。

  1. import PySimpleGUI as sg

  2. form = sg.FlexForm('My first GUI')

  3. layout = [ [sg.Text('Enter your name'), sg.InputText()],

  4.            [sg.OK()] ]

  5. button, (name,) = form.LayoutAndRead(layout)

5 分鐘內創建一個自定義 GUI

在簡單佈局的基礎上,通過修改經典實體中的代碼,5 分鐘內即可使用 PySimpleGUI 創建自定義佈局。

在 PySimpleGUI 中,小部件widgets被稱為元素elements。元素的名稱與編碼中使用的名稱保持一致。

(LCTT 譯註:Tkinter 中使用小部件這個詞)

核心元素

  1. Text

  2. InputText

  3. Multiline

  4. InputCombo

  5. Listbox

  6. Radio

  7. Checkbox

  8. Spin

  9. Output

  10. SimpleButton

  11. RealtimeButton

  12. ReadFormButton

  13. ProgressBar

  14. Image

  15. Slider

  16. Column

元素簡寫

PySimpleGUI 還包含兩種元素簡寫方式。一種是元素型別名稱簡寫,例如 T 用作 Text 的簡寫;另一種是元素引數被配置了預設值,你可以無需指定所有引數,例如 Submit 按鈕預設的文本就是 “Submit”。

  1. T = Text

  2. Txt = Text

  3. In = InputText

  4. Input = IntputText

  5. Combo = InputCombo

  6. DropDown = InputCombo

  7. Drop = InputCombo

(LCTT 譯註:第一種簡寫就是 Python 類的別名,第二種簡寫是在傳回元素物件的 Python 函式定義時指定了引數的預設值)

按鈕簡寫

一些通用按鈕具有簡寫實現,包括:

  1. FolderBrowse

  2. FileBrowse

  3. FileSaveAs

  4. Save

  5. Submit

  6. OK

  7. Ok LCTT 譯註:這裡 `k` 是小寫)

  8. Cancel

  9. Quit

  10. Exit

  11. Yes

  12. No

此外,還有通用按鈕功能對應的簡寫:

  1. SimpleButton

  2. ReadFormButton

  3. RealtimeButton

(LCTT 譯註:其實就是傳回 Button 類實體的函式)

上面就是 PySimpleGUI 支持的全部元素。如果不在上述串列之中,就不會在你的視窗佈局中生效。

(LCTT 譯註:上述都是 PySimpleGUI 的類名、類別名或傳回實體的函式,自然只能使用串列內的。)

GUI 設計樣式

對於 GUI 程式,創建並展示視窗的呼叫大同小異,差異在於元素的佈局。

設計樣式代碼與上面的例子基本一致,只是移除了佈局:

  1. import PySimpleGUI as sg

  2. form = sg.FlexForm('Simple data entry form')

  3. # Define your form here (it's a list of lists)

  4. button, values = form.LayoutAndRead(layout)

(LCTT 譯註:這段代碼無法運行,只是為了說明每個程式都會用到的設計樣式。)

對於絕大多數 GUI,編碼流程如下:

◈ 創建窗體物件
◈ 以“串列的串列”的形式定義 GUI
◈ 展示 GUI 並獲取元素的值

上述流程與 PySimpleGUI 設計樣式部分的代碼一一對應。

GUI 佈局

要創建自定義 GUI,首先要將窗體分割成多個行,因為窗體是一行一行定義的。然後,在每一行中從左到右依次放置元素。

我們得到的就是一個“串列的串列”,類似如下:

  1. layout = [  [Text('Row 1')],

  2.             [Text('Row 2'), Checkbox('Checkbox 1', OK()), Checkbox('Checkbox 2'), OK()] ]

上述佈局對應的效果如下:

展示 GUI

當你完成佈局、拷貝完用於創建和展示窗體的代碼後,下一步就是展示窗體並收集用戶資料。

下麵這行代碼用於展示窗體並傳回收集的資料:

  1. button, values = form.LayoutAndRead(layout)

窗體傳回的結果由兩部分組成:一部分是被點擊按鈕的名稱,另一部分是一個串列,包含所有用戶輸入窗體的值。

在這個例子中,窗體顯示後用戶直接點擊 “OK” 按鈕,傳回的結果如下:

  1. button == 'OK'

  2. values == [False, False]

Checkbox 型別元素傳回 True 或 False 型別的值。由於預設處於未選中狀態,兩個元素的值都是 False

顯示元素的值

一旦從 GUI 獲取傳回值,檢查傳回變數中的值是個不錯的想法。與其使用 print 陳述句進行打印,我們不妨堅持使用 GUI 併在一個視窗中輸出這些值。

(LCTT 譯註:考慮使用的是 Python 3 版本,print 應該是函式而不是陳述句。)

在 PySimpleGUI 中,有多種訊息框可供選取。傳遞給訊息框(函式)的資料會被顯示在訊息框中;函式可以接受任意數目的引數,你可以輕鬆的將所有要查看的變數展示出來。

在 PySimpleGUI 中,最常用的訊息框是 MsgBox。要展示上面例子中的資料,只需編寫一行代碼:

  1. MsgBox('The GUI returned:', button, values)

整合

好了,你已經瞭解了基礎知識,讓我們創建一個包含盡可能多 PySimpleGUI 元素的窗體吧!此外,為了更好的感觀效果,我們將採用綠色/棕褐色的配色方案。

  1. import PySimpleGUI as sg

  2. sg.ChangeLookAndFeel('GreenTan')

  3. form = sg.FlexForm('Everything bagel', default_element_size=(40, 1))

  4. column1 = [[sg.Text('Column 1', background_color='#d3dfda', justification='center', size=(10,1))],

  5.            [sg.Spin(values=('Spin Box 1', '2', '3'), initial_value='Spin Box 1')],

  6.            [sg.Spin(values=('Spin Box 1', '2', '3'), initial_value='Spin Box 2')],

  7.            [sg.Spin(values=('Spin Box 1', '2', '3'), initial_value='Spin Box 3')]]

  8. layout = [

  9.     [sg.Text('All graphic widgets in one form!', size=(30, 1), font=("Helvetica", 25))],

  10.     [sg.Text('Here is some text.... and a place to enter text')],

  11.     [sg.InputText('This is my text')],

  12.     [sg.Checkbox('My first checkbox!'), sg.Checkbox('My second checkbox!', default=True)],

  13.     [sg.Radio('My first Radio!     ', "RADIO1", default=True), sg.Radio('My second Radio!', "RADIO1")],

  14.     [sg.Multiline(default_text='This is the default Text should you decide not to type anything', size=(35, 3)),

  15.      sg.Multiline(default_text='A second multi-line', size=(35, 3))],

  16.     [sg.InputCombo(('Combobox 1', 'Combobox 2'), size=(20, 3)),

  17.      sg.Slider(range=(1, 100), orientation='h', size=(34, 20), default_value=85)],

  18.     [sg.Listbox(values=('Listbox 1', 'Listbox 2', 'Listbox 3'), size=(30, 3)),

  19.      sg.Slider(range=(1, 100), orientation='v', size=(5, 20), default_value=25),

  20.      sg.Slider(range=(1, 100), orientation='v', size=(5, 20), default_value=75),

  21.      sg.Slider(range=(1, 100), orientation='v', size=(5, 20), default_value=10),

  22.      sg.Column(column1, background_color='#d3dfda')],

  23.     [sg.Text('_'  * 80)],

  24.     [sg.Text('Choose A Folder', size=(35, 1))],

  25.     [sg.Text('Your Folder', size=(15, 1), auto_size_text=False, justification='right'),

  26.      sg.InputText('Default Folder'), sg.FolderBrowse()],

  27.     [sg.Submit(), sg.Cancel()]

  28.      ]

  29. button, values = form.LayoutAndRead(layout)

  30. sg.MsgBox(button, values)

看上面要寫不少代碼,但如果你試著直接使用 Tkinter 框架實現同樣的 GUI,你很快就會發現 PySimpleGUI 版本的代碼是多麼的簡潔。

代碼的最後一行打開了一個訊息框,效果如下:

訊息框函式中的每一個引數的內容都會被打印到單獨的行中。本例的訊息框中包含兩行,其中第二行非常長而且包含串列嵌套。

建議花一點時間將上述結果與 GUI 中的元素一一比對,這樣可以更好的理解這些結果是如何產生的。

為你的程式或腳本添加 GUI

如果你有一個命令列方式使用的腳本,添加 GUI 不一定意味著完全放棄該腳本。一種簡單的方案如下:如果腳本不需要命令列引數,那麼可以直接使用 GUI 呼叫該腳本;反之,就按原來的方式運行腳本。

僅需類似如下的邏輯:

  1. if len(sys.argv) == 1:

  2.         # collect arguments from GUI

  3. else:

  4.     # collect arguements from sys.argv

創建並運行 GUI 最便捷的方式就是從 PySimpleGUI 經典實體[2]中拷貝一份代碼並修改。

快來試試吧!給你一直疲於手動執行的腳本增加一些趣味。只需 5-10 分鐘即可玩轉示例腳本。你可能發現一個幾乎滿足你需求的經典實體;如果找不到,也很容易自己編寫一個。即使你真的玩不轉,也只是浪費了 5-10 分鐘而已。

資源

安裝方式

支持 Tkinter 的系統就支持 PySimpleGUI,甚至包括樹莓派Raspberry Pi,但你需要使用 Python 3。

  1. pip install PySimpleGUI

文件

◈ 手冊[3]
◈ 經典實體[2]
◈ GitHub repository[1]

via: https://opensource.com/article/18/8/pysimplegui

作者:Mike Barnett[5] 選題:lujun9972 譯者:pinewall 校對:wxy

本文由 LCTT 原創編譯,Linux中國 榮譽推出

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