超级实用 Python GUI 入门

liftword4周前 (12-12)技术文章16

有时候使用 python 做自动化运维操作,开发一个简单的应用程序非常方便。程序写好,每次都要通过命令行运行 python 程序,就不是那么人性化了。为了更方便的操作,使用 Python GUI 编写界面程序,方便后续程序的操作。

本文基于:Tkinter 进行讲解从安装到打包,一站式完成一个应用打包。

安装 python 和 Tkinter

下载 python,一般情况下 Tkinter 也是随 python 一起下载的,如果没有使用单独安装一下。在目前的 python 版本中,windows 环境一般自带了 pip(包管理工具) 和 Tkinter, 其他的系统如果没有可以手动安装。

Tkinter

Tkinter 是 Python 的标准 GUI 库,使用它可以创建跨平台的桌面应用程序。

我们要开发一个桌面的 GUI,其实可以简单的分为以下几个内容:窗口、页面布局、控件、事件处理和其他的高级内容。

导入包

import tkinter as tk
from tkinter import ttk

五、Tkinter 窗口

root = tk.Tk() 

root.title("Tkinter Demo")
root.geometry("400x300")
root.configure(bg="lightblue") root.resizable(True, True)
root.attributes('-alpha', 0.95) root.bind("<KeyPress>", on_key_press)

# Run the application
root.mainloop()

执行 mainloop 方法,窗口才能运行,其实就是一直在循环的绘制页面,没有调用就绘制不出来。tk 上具有 Tk 方法创建一个窗口,框口的叫法:自己定,一般是 root 或者 window。

窗口上我们设置:

属性/方法

描述

示例

title()

设置窗口的标题

root.title("My Application")

geometry()

设置窗口的初始大小和位置

root.geometry("400x300")

resizable()

控制窗口是否可以调整大小

root.resizable(False, False)

configure()

设置窗口的其他属性,如背景颜色

root.configure(bg="lightblue")

iconbitmap()

设置窗口的图标(仅适用于 Windows)

root.iconbitmap('path_to_icon.ico')

state()

设置窗口的状态,如最小化、最大化或正常

root.state('zoomed')

attributes()

设置窗口的各种属性,如透明度、置顶等

root.attributes('-alpha', 0.9)

mainloop()

启动 Tkinter 的主事件循环

root.mainloop()

quit()

退出主事件循环,关闭应用程序

root.quit()

以下是运行结果:一个没有任何内容的程序

Tkinter 布局

做过 UI 开发都知道,布局是开始应用程序的重要部分,那么 Tkinter 是如何布局的呢?

Tkinter 布局通常是三种方式:pack、grid、place。

  1. pack 顺序排列
import tkinter as tk

root = tk.Tk()
root.title("Pack Layout Example")
root.geometry("400x300")
root.configure(bg="lightblue") 
root.resizable(True, True)
root.attributes('-alpha', 0.95) 

button1 = tk.Button(root, text="按钮 top")
button2 = tk.Button(root, text="按钮 left")
button3 = tk.Button(root, text="按钮 right")

button1.pack(side="top", fill="x")
button2.pack(side="left", expand=True)
button3.pack(side="right", fill="y")

root.mainloop()

三个按钮,上下布局,下面部分是左右布局,并且左边是自动扩展内容大小,效果图如下:

import tkinter as tk

root = tk.Tk()
root.title("Pack Layout Example")
root.geometry("400x300")
root.configure(bg="lightblue") 
root.resizable(True, True)
root.attributes('-alpha', 0.95) 

button1 = tk.Button(root, text="按钮 top")
button2 = tk.Button(root, text="按钮 left")
button3 = tk.Button(root, text="按钮 right")

button1.pack(side="top", fill="x")
button2.pack(side="left", expand=True)
button3.pack(side="right", fill="y")

root.mainloop()
  1. grid 网格布局
import tkinter as tk

root = tk.Tk()
root.title("Pack Layout Example")
root.geometry("400x300")
root.configure(bg="lightblue") 
root.resizable(True, True)
root.attributes('-alpha', 0.95) 

label1 = tk.Label(root, text="Label 1")
label2 = tk.Label(root, text="Label 2")
label3 = tk.Label(root, text="Label 3")
entry1 = tk.Entry(root)
entry2 = tk.Entry(root)
entry3 = tk.Entry(root)

label1.grid(row=0, column=0, padx=10, pady=10)
entry1.grid(row=0, column=1, padx=10, pady=10)
label2.grid(row=0, column=2, padx=10, pady=10)
entry2.grid(row=0, column=3, padx=10, pady=10)

label3.grid(row=1, column=0, padx=10, pady=10)
entry3.grid(row=1, column=1, padx=10, pady=10)

root.mainloop()

网格布局的使用太常见的,支持网格布局是非常重要的。

  1. place 定位布局

place 通常用于设置控件位置

import tkinter as tk

root = tk.Tk()
root.title("place Layout Example")
root.geometry("400x300")
root.configure(bg="lightblue") 
root.resizable(True, True)
root.attributes('-alpha', 0.95) 

label = tk.Label(root, text="This is a label")
button = tk.Button(root, text="This is a button")

label.place(x=50, y=50)
button.place(relx=0.5, rely=0.5, anchor="center")

root.mainloop()

了解了布局的基本情况了,下面就该熟悉控件了。空间就是窗口中的元素。

Tkinter 控件

  1. 常用控件

控制是 UI 开发的重要部分,有了这些控件我们就能快速的开发符合需求的交互效果,那么 Tkinter 支持哪些控件呢?以下是 Thinter 常用的空间:

  • Label: 静态文本
  • Button: 触发事件的按钮
  • Entry:当行文本框
  • Listbox:列表(包含事件)
  • Checkbutton:复选框(包含状态)
  • Radiobutton:单选按钮(包含状态)
  • Menu:菜单(文件,退出)
  • Scrollbar: 滚动条
  • Canvas:canvas 绘图
  • Notebook:标签页控件

这里以菜单给出一个示例:

def on_menu_click():
    label.config(text="Menu item clicked")

file_menu = tk.Menu(menu_bar, tearoff=0)
menu_bar.add_cascade(label="File", menu=file_menu)
file_menu.add_command(label="Open", command=on_menu_click)
file_menu.add_command(label="Save", command=on_menu_click)
file_menu.add_separator()
file_menu.add_command(label="Exit", command=root.quit)

创建菜单也很简单,添加级联内容,添加命令和分隔符,使用 command 绑定一个事件,菜单的功能就完成了。

  1. 自定义控件样式
  • 定义样式数据
button = tk.Button(root, text="Click Me", bg="blue", fg="white", font=("Helvetica", 12))
button.pack(padx=20, pady=10)

在 Button 控件上使用 bg/fg 定义前景和背景色。使用 pack 布局定义 padding 的 x/y 两个方向。

  • 使用 theme 统一主题
button = tk.Button(root, text="Click Me", bg="blue", fg="white", font=("Helvetica", 12))
button.pack(padx=20, pady=10)
  • 自定义控件样式

通过 style 控制 button 控件的自定义样式:

import tkinter as tk
from tkinter import ttk

root = tk.Tk()
root.title("Custom Styled Button")

style = ttk.Style()
style.configure('Custom.TButton', foreground='blue', font=('Helvetica', 14, 'bold'), padding=10)

button = ttk.Button(root, text="Custom Button", style='Custom.TButton')

与统一主题不同的是:在空间上使用 style 属性指向自定义样式名称,此处是 Custom.TButton

Tkinter 事件交互

当我们有了控件,我们就需要绑定时间,完成 UI 中的基本交互行为,这些事件其实也很简单就是函数

  1. Tkinter 变量
var = tk.IntVar() # 整数
if var.get() == 1: # 访问
    // handler
var.set(0) # 设置

double_var = tk.DoubleVar()
check_var = tk.BooleanVar() # boolean
radio_var = tk.StringVar() # 字符串, 通常与 Label 一起使用
listbox = tk.Listbox(root) # 列表

Tkinter 变量也是常用件的数据类型,用于不同的控件。

  1. 点击事件
def on_button_click():
    button.config(text="Button Clicked!")
    
button = tk.Button(root, text="Click Me", command=on_button_click)
button.pack(pady=10)

点击事件通过 command 绑定 py 函数,此处使用 button 的 config 方法设置按钮的文字。

  1. 文本框输入
import tkinter as tk

root = tk.Tk()
root.title("文本数据提交数据")
root.geometry("400x300")
root.configure(bg="lightblue") 
root.resizable(True, True)
root.attributes('-alpha', 0.95) 

def on_submit():
    text = entry.get()
    label.config(text=f"You typed: {text}")

entry = tk.Entry(root, width=30)
entry.pack(pady=20)

button = tk.Button(root, text="Submit", command=on_submit)
button.pack()

label = tk.Label(root, text="Type something and click Submit")
label.pack(pady=20)

root.mainloop()

定义三个元素:entry 输出文本内容,button 绑定提交数据,提交时获取 entry 的数据(get 方法),label 中函数提交的数据。这样就完成一个基本的数据流操作。其他的不再复述了。

原生的 TkinterUI 不够漂亮,可能是不少开发者劝退的原因,下面我们对界面美化进行探索。

Tkinter 扩展

customtkinter 是一个基于 Tkinter 的现代且可定制的 Python UI 库。

  • CustomTkinter 官方代码托管仓库
  • CustomTkinter Doc 文档地址

我们给出一个示例:

  1. 安装
pip3 install customtkinter
  1. 示例
import customtkinter

customtkinter.set_appearance_mode("System")  # Modes: system (default), light, dark
customtkinter.set_default_color_theme("blue")  # Themes: blue (default), dark-blue, green

app = customtkinter.CTk()  # create CTk window like you do with the Tk window
app.geometry("400x240")

def button_function():
    print("button pressed", entry.get())
    
button = customtkinter.CTkButton(master=app, text="提交", command=button_function)
button.place(relx=0.5, rely=0.5, anchor=customtkinter.CENTER)



label = customtkinter.CTkLabel(master=app, text="label")
label.place(relx=0.5, rely=0.1, anchor=customtkinter.CENTER)

entry = customtkinter.CTkEntry(master=app,)
entry.place(relx=0.5, rely=0.3, anchor=customtkinter.CENTER)

app.mainloop()

基于 customtkinter 实现一个简单的界面,按钮是不是好看多了。但是代码的初始化方式也发生了变化。

打包

当我们有一个可以执行的 python 后,我们不想每次都去运行一下,这个时候我们就需要打包了,python 的打包工具也不少这里就推荐使用 PyInstaller

  • pyinstaller 官方文档
  • pyinstaller 代码托管地址
pip install -U pyinstaller

打包:

pyinstaller --onefile --windowed your_entry_program_file.py
  • --onefile:将所有内容打包成一个可执行文件。
  • --windowed:在Windows上生成一个不带控制台窗口的GUI应用程序。

打包完毕之后会生成一些列文件, 可执行文件就在 dist 目录小。

build/
dist/ # 目标文件文职
   - xxx.exe(windows)
...

安装器

PyInstaller 构架出了可执行文件,但是没有安装器,我们可是配合一些工具完成安装过程:

  • Inno Setup:免费的Windows安装程序制作工具,提供强大的脚本语言来定义安装过程。
  • NSIS :跨平台的安装制作工具,可创建复杂的安装程序和解决方案。

小结

本文从主旨在讲解 Python GUI 入门,从 Tkinter 构建 UI 到 UI 库 customtkinter 的使用,最后到应用程序打包和安装器推荐,希望这些对读者有帮助。

作者:编程杂货铺
链接:https://juejin.cn/post/7386476988879683624

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