Python之面向对象:综合应用，基于GUI实现会动的游戏英雄
引言
本打算以上一篇文章作为面向对象模块的收尾，但是，犹豫了许久，还是决定再补充一篇，也就是今天这篇文章，打算基于Python的PyQt6/PySide6框架开发一个GUI程序，模拟实现一个在电脑桌面活动的游戏英雄。
之所以要写一个这样的GUI的小demo，主要出于这几点考虑：
1、对于很多习惯了面向过程的编程老手或者Python新手来说（可以说对绝大部分程序员来说），面向过程的分步骤解决问题的思维似乎更加习惯。所以，即使学了面相对象，也仅限于知道，真正遇到问题需要写Python代码解决时，可能还是惯性地进行面向过程了。笔者当年刚开始学习编程时，也是深有感触。
2、GUI程序开发，很多时候，会被框架要求着进行面向对象的程序开发，即便刚开始有些不伦不类，但是，总是有些面向对象的实践的。
3、对于刚开始学习编程的新手来说，只是停留在命令行黑窗口，似乎不够“炫酷”。
4、大部分学编程的同学，都曾经有个自己开发出来小游戏的梦想吧……
当然，最正经的理由还是，编写GUI程序时，会被迫不断应用面向对象的思维进行编程。
先看下，本文的代码最终要实现的效果：
GUI程序开发
在进行GUI程序开发的时候，你能够更加频繁地看到，关于面向对象的抽象、封装、继承、多态的应用。接下来，简单介绍一下GUI程序开发相关的概念，后续有机会考虑写GUI开发的系列文章，再跟大家系统性地展开。
其实，在Python生态中有很多开发GUI的库，比如：Python的标准库Tkinter，学习门槛低，不过风格有点丑；PyQt/PySide，三方库，基于C++的Qt框架，性能高、功能强大，学习门槛稍微高一些。
学习GUI开发，其实能够重点理解以下几点核心理念，后续的就是更多的练手实践了。
1、基于组件和容器的设计
虽然GUI的库很多，但是，基本都会保持基于组件和容器的设计思想。任何一个UI元素，比如：按钮、标签、输入框等，都可以是组件/控件（widget）。有些控件又可以作为组织和管理子控件的容器，比如面板（Panel）、框架（Frame）、对话框等。
面相对象静态的窗体的呈现，其实就是创建组件、组织组件的过程。
2、布局管理
组件如何呈现，组件与组件的位置关系等，可以通过布局管理器进行便捷地管理，比较通用的布局管理方式有：网格布局（Grid Layout）、箱布局（Box Layout）等。
3、事件驱动
这里其实是面向对象中行为的定义与封装了，给组件或者窗体添加行为能力，然后与特定事件绑定，这样，当特定事件发生时，比如：鼠标点击、键盘键入等，自动调用定义的行为方法。
其他的，比如扩展插件、国际化和本地化、资源管理等，其实在web应用中也有涉及，就不单独展开了。
模拟游戏中的英雄案例
接下来，我们基于PySide6来进行GUI的开发，模拟一个会动的英雄的呈现效果。
闲言少叙，直接看代码：
import os.path
from PySide6.QtGui import QAction, QIcon, QPixmap
from PySide6.QtCore import Qt, QTimer
from PySide6.QtWidgets import QWidget, QLabel, QMenu, QApplication, QSystemTrayIcon
import sys
import random
IMG_ROOT = './imgs'
class Hero(QWidget):
def __init__(self, name):
super().__init__()
self.name = name
# 进行窗口的相关初始化设置，置顶、无边框等
self.setWindowFlags(Qt.WindowType.FramelessWindowHint | Qt.WindowType.WindowStaysOnTopHint)
# 不自动填充背景色，背景透明
self.setAutoFillBackground(True)
self.setAttribute(Qt.WidgetAttribute.WA_TranslucentBackground, True)
self.repaint()
# 加载图片资源
icon, self.pixmaps = self.load_resource()
# 在任务栏显示，添加退出菜单：任务栏层级为 tray_icon -> tray_menu -> action
quit_action = QAction('退出', self, triggered=self.quit)
quit_action.setIcon(icon)
self.tray_menu = QMenu(self)
self.tray_menu.addAction(quit_action)
self.tray_icon = QSystemTrayIcon(self)
self.tray_icon.setIcon(icon)
self.tray_icon.setContextMenu(self.tray_menu)
self.tray_icon.show()
# 设置窗体内容（显示图片）
self.hero = QLabel(self)
self.hero.setPixmap(self.pixmaps[0])
self.resize(128, 128)
self.random_pos()
self.show()
# 设置定时切换图片效果
self.action_pointer = 0
self.action_len = len(self.pixmaps)
self.timer = QTimer(self)
self.timer.timeout.connect(self.action)
self.timer.start(500)
def quit(self):
self.close()
sys.exit()
def load_resource(self):
# 任务栏、菜单的图标
icon = QIcon(os.path.join(IMG_ROOT, self.name, f"{self.name}1.png"))
# 用于循环播放的图片
pixmaps = [QPixmap(os.path.join(IMG_ROOT, self.name, f"{self.name}{i}.png")) for i in range(1, 37)]
return icon, pixmaps
def random_pos(self):
screen_geo = QApplication.primaryScreen().geometry()
hero_geo = self.geometry()
x = (screen_geo.width() - hero_geo.width()) * random.random()
y = (screen_geo.height() - hero_geo.height()) * random.random()
self.move(x, y)
def action(self):
self.hero.setPixmap(self.pixmaps[self.action_pointer])
self.action_pointer += 1
if self.action_pointer >= self.action_len:
self.action_pointer = 0
if __name__ == '__main__':
app = QApplication(sys.argv)
hero = Hero(random.choice(['sanji', 'pikaqiu', 'zoro', 'L']))
hero.show()
sys.exit(app.exec())
代码的执行效果，就是我们在引言部分，已经看到的效果了。
从代码中可以看出，程序的大部分都是在进行控件Hero的属性的定义及方法的编写。
之所以笔者觉得GUI更适合进行面向对象的练手实践，从上面的代码也能看出，我们在开发控件中，必须要使用到面向对象的继承。而相关的状态、属性，在不同的行为方法中，需要共享，更加便捷的方式自然不是全局变量，而是通过面向对象的属性封装。
没有开发GUI经验的同学，也不要慌张，这个案例只是展示下Python代码的简洁性，以及面向对象设计、开发理念的真实应用，避免有些同学觉得学了很多面向对象的知识，似乎没有什么实际用途，而我们在前面的文章中所列举的一些案例，也只是为了面向对象而面向对象，有时，面向过程似乎更加简洁。
总结
本文通过一个GUI程序的开发，来展示面向对象设计、开发理念的真实应用场景，帮大家消除面向对象似乎只停留在理论上的误解，基于面向对象能开发出更多好玩、有用的程序。
后续有机会，会专门就基于PySide6的GUI程序开发、使用Python进行小游戏的开发进行展开介绍。
感谢您的拨冗阅读，如果对您学习Python有所帮助，欢迎点赞、关注。