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五分鐘創(chuàng)建定制 GUI。

對(duì)于 .exe 類型的程序文件，我們可以通過雙擊鼠標(biāo)左鍵打開；但對(duì)于 .py 類型的 Python 程序，幾乎不會(huì)有人嘗試同樣的操作。對(duì)于一個(gè)（非程序員類型的）典型用戶，他們雙擊打開 .exe 文件時(shí)預(yù)期彈出一個(gè)可以交互的窗體?；?Tkinter，可以通過標(biāo)準(zhǔn) Python 安裝standard Python installations的方式提供 GUI，但很多程序都不太可能這樣做。

如果打開 Python 程序并進(jìn)入 GUI 界面變得如此容易，以至于真正的初學(xué)者也可以掌握，會(huì)怎樣呢？會(huì)有人感興趣并使用嗎？這個(gè)問題不好回答，因?yàn)橹钡浇裉靹?chuàng)建自定義 GUI 布局仍不是件容易的事情。

在為程序或腳本增加 GUI 這件事上，似乎存在能力的“錯(cuò)配”。（缺乏這方面能力的）真正的初學(xué)者被迫只能使用命令行方式，而很多（具備這方面能力的）高級(jí)程序員卻不愿意花時(shí)間創(chuàng)建一個(gè) Tkinter GUI。

GUI 框架

Python 的 GUI 框架并不少，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(chǔ)上封裝的簡化框架，例如 EasyGUI，PyGUI 和 Pyforms 等。

但問題在于，對(duì)于初學(xué)者（這里是指編程經(jīng)驗(yàn)不超過 6 個(gè)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(chuàng)建自定義 GUI 布局layout。即便學(xué)會(huì)了某種（簡化）框架，也需要編寫連篇累牘的代碼。

PySimpleGUI 嘗試解決上述 GUI 難題，它提供了一種簡單明了、易于理解、方便自定義的 GUI 接口。如果使用 PySimpleGUI，很多復(fù)雜的 GUI 也僅需不到 20 行代碼。

秘訣

PySimpleGUI 極為適合初學(xué)者的秘訣在于，它已經(jīng)包含了絕大多數(shù)原本需要用戶編寫的代碼。PySimpleGUI 會(huì)處理按鈕回調(diào)callback，無需用戶編寫代碼。對(duì)于初學(xué)者，在幾周內(nèi)掌握函數(shù)的概念已經(jīng)不容易了，要求其理解回調(diào)函數(shù)似乎有些強(qiáng)人所難。

在大部分 GUI 框架中，布局 GUI 小部件widgets通常需要寫一些代碼，每個(gè)小部件至少 1-2 行。PySimpleGUI 使用了 “auto-packer” 技術(shù)，可以自動(dòng)創(chuàng)建布局。因而，布局 GUI 窗口不再需要 pack 或 grid 系統(tǒng)。

（LCTT 譯注：這里提到的 pack 和 grid 都是 Tkinter 的布局管理器，另外一種叫做 place 。）

***，PySimpleGUI 框架編寫中有效地利用了 Python 語言特性，降低用戶代碼量并簡化 GUI 數(shù)據(jù)返回的方式。在窗體form布局中創(chuàng)建小部件時(shí)，小部件會(huì)被部署到對(duì)應(yīng)的布局中，無需額外的代碼。

GUI 是什么？

絕大多數(shù) GUI 只完成一件事情：收集用戶數(shù)據(jù)并返回。在程序員看來，可以歸納為如下的函數(shù)調(diào)用：

button, values = GUI_Display(gui_layout)

絕大多數(shù) GUI 支持的用戶行為包括鼠標(biāo)點(diǎn)擊（例如，“確認(rèn)”，“取消”，“保存”，“是”和“否”等）和內(nèi)容輸入。GUI 本質(zhì)上可以歸結(jié)為一行代碼。

這也正是 PySimpleGUI （的簡單 GUI 模式）的工作原理。當(dāng)執(zhí)行命令顯示 GUI 后，除非點(diǎn)擊鼠標(biāo)關(guān)閉窗體，否則不會(huì)執(zhí)行任何代碼。

當(dāng)然還有更復(fù)雜的 GUI，其中鼠標(biāo)點(diǎn)擊后窗口并不關(guān)閉；例如，機(jī)器人的遠(yuǎn)程控制界面，聊天窗口等。這類復(fù)雜的窗體也可以用 PySimpleGUI 創(chuàng)建。

快速創(chuàng)建 GUI

PySimpleGUI 什么時(shí)候有用呢？顯然，是你需要 GUI 的時(shí)候。僅需不超過 5 分鐘，就可以讓你創(chuàng)建并嘗試 GUI。最便捷的 GUI 創(chuàng)建方式就是從 PySimpleGUI 經(jīng)典實(shí)例中拷貝一份代碼。具體操作流程如下：

• 找到一個(gè)與你需求最接近的 GUI
• 從經(jīng)典實(shí)例中拷貝代碼
• 粘貼到 IDE 中并運(yùn)行

下面我們看一下書中的***個(gè)經(jīng)典實(shí)例recipe：

import PySimpleGUI as sg
 
# Very basic form.  Return values as a list
form = sg.FlexForm('Simple data entry form')  # begin with a blank form
 
layout = [
          [sg.Text('Please enter your Name, Address, Phone')],
          [sg.Text('Name', size=(15, 1)), sg.InputText('name')],
          [sg.Text('Address', size=(15, 1)), sg.InputText('address')],
          [sg.Text('Phone', size=(15, 1)), sg.InputText('phone')],
          [sg.Submit(), sg.Cancel()]
         ]
 
button, values = form.LayoutAndRead(layout)
 
print(button, values[0], values[1], values[2])

運(yùn)行后會(huì)打開一個(gè)大小適中的窗體。

如果你只是想收集一些字符串類型的值，拷貝上述經(jīng)典實(shí)例中的代碼，稍作修改即可滿足你的需求。

你甚至可以只用 5 行代碼創(chuàng)建一個(gè)自定義 GUI 布局。

import PySimpleGUI as sg
 
form = sg.FlexForm('My first GUI')
 
layout = [ [sg.Text('Enter your name'), sg.InputText()],
           [sg.OK()] ]
 
button, (name,) = form.LayoutAndRead(layout)

5 分鐘內(nèi)創(chuàng)建一個(gè)自定義 GUI

在簡單布局的基礎(chǔ)上，通過修改經(jīng)典實(shí)例中的代碼，5 分鐘內(nèi)即可使用 PySimpleGUI 創(chuàng)建自定義布局。

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 譯注：Tkinter 中使用小部件這個(gè)詞）

核心元素

Text
InputText
Multiline
InputCombo
Listbox
Radio
Checkbox
Spin
Output
SimpleButton
RealtimeButton
ReadFormButton
ProgressBar
Image
Slider
Column

元素簡寫

PySimpleGUI 還包含兩種元素簡寫方式。一種是元素類型名稱簡寫，例如 T 用作 Text 的簡寫；另一種是元素參數(shù)被配置了默認(rèn)值，你可以無需指定所有參數(shù)，例如 Submit 按鈕默認(rèn)的文本就是 “Submit”。

T = Text
Txt = Text
In = InputText
Input = IntputText
Combo = InputCombo
DropDown = InputCombo
Drop = InputCombo

（LCTT 譯注：***種簡寫就是 Python 類的別名，第二種簡寫是在返回元素對(duì)象的 Python 函數(shù)定義時(shí)指定了參數(shù)的默認(rèn)值）

按鈕簡寫

一些通用按鈕具有簡寫實(shí)現(xiàn)，包括：

FolderBrowse
FileBrowse
FileSaveAs
Save
Submit
OK
Ok （LCTT 譯注：這里 `k` 是小寫）
Cancel
Quit
Exit
Yes
No

此外，還有通用按鈕功能對(duì)應(yīng)的簡寫：

SimpleButton
ReadFormButton
RealtimeButton

（LCTT 譯注：其實(shí)就是返回 Button 類實(shí)例的函數(shù)）

上面就是 PySimpleGUI 支持的全部元素。如果不在上述列表之中，就不會(huì)在你的窗口布局中生效。

（LCTT 譯注：上述都是 PySimpleGUI 的類名、類別名或返回實(shí)例的函數(shù)，自然只能使用列表內(nèi)的。）

GUI 設(shè)計(jì)模式

對(duì)于 GUI 程序，創(chuàng)建并展示窗口的調(diào)用大同小異，差異在于元素的布局。

設(shè)計(jì)模式代碼與上面的例子基本一致，只是移除了布局：

import PySimpleGUI as sg
 
form = sg.FlexForm('Simple data entry form')
# Define your form here (it's a list of lists)
button, values = form.LayoutAndRead(layout)

（LCTT 譯注：這段代碼無法運(yùn)行，只是為了說明每個(gè)程序都會(huì)用到的設(shè)計(jì)模式。）

對(duì)于絕大多數(shù) GUI，編碼流程如下：

• 創(chuàng)建窗體對(duì)象
• 以“列表的列表”的形式定義 GUI
• 展示 GUI 并獲取元素的值

上述流程與 PySimpleGUI 設(shè)計(jì)模式部分的代碼一一對(duì)應(yīng)。

GUI 布局

要?jiǎng)?chuàng)建自定義 GUI，首先要將窗體分割成多個(gè)行，因?yàn)榇绑w是一行一行定義的。然后，在每一行中從左到右依次放置元素。

我們得到的就是一個(gè)“列表的列表”，類似如下：

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

上述布局對(duì)應(yīng)的效果如下：

展示 GUI

當(dāng)你完成布局、拷貝完用于創(chuàng)建和展示窗體的代碼后，下一步就是展示窗體并收集用戶數(shù)據(jù)。

下面這行代碼用于展示窗體并返回收集的數(shù)據(jù)：

button, values = form.LayoutAndRead(layout)

窗體返回的結(jié)果由兩部分組成：一部分是被點(diǎn)擊按鈕的名稱，另一部分是一個(gè)列表，包含所有用戶輸入窗體的值。

在這個(gè)例子中，窗體顯示后用戶直接點(diǎn)擊 “OK” 按鈕，返回的結(jié)果如下：

button == 'OK'
values == [False, False]

Checkbox 類型元素返回 True 或 False 類型的值。由于默認(rèn)處于未選中狀態(tài)，兩個(gè)元素的值都是 False。

顯示元素的值

一旦從 GUI 獲取返回值，檢查返回變量中的值是個(gè)不錯(cuò)的想法。與其使用 print 語句進(jìn)行打印，我們不妨堅(jiān)持使用 GUI 并在一個(gè)窗口中輸出這些值。

（LCTT 譯注：考慮使用的是 Python 3 版本，print 應(yīng)該是函數(shù)而不是語句。）

在 PySimpleGUI 中，有多種消息框可供選取。傳遞給消息框（函數(shù)）的數(shù)據(jù)會(huì)被顯示在消息框中；函數(shù)可以接受任意數(shù)目的參數(shù)，你可以輕松的將所有要查看的變量展示出來。

在 PySimpleGUI 中，最常用的消息框是 MsgBox。要展示上面例子中的數(shù)據(jù)，只需編寫一行代碼：

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

整合

好了，你已經(jīng)了解了基礎(chǔ)知識(shí)，讓我們創(chuàng)建一個(gè)包含盡可能多 PySimpleGUI 元素的窗體吧！此外，為了更好的感觀效果，我們將采用綠色/棕褐色的配色方案。

import PySimpleGUI as sg
 
sg.ChangeLookAndFeel('GreenTan')
 
form = sg.FlexForm('Everything bagel', default_element_size=(40, 1))
 
column1 = [[sg.Text('Column 1', background_color='#d3dfda', justification='center', size=(10,1))],
           [sg.Spin(values=('Spin Box 1', '2', '3'), initial_value='Spin Box 1')],
           [sg.Spin(values=('Spin Box 1', '2', '3'), initial_value='Spin Box 2')],
           [sg.Spin(values=('Spin Box 1', '2', '3'), initial_value='Spin Box 3')]]
layout = [
    [sg.Text('All graphic widgets in one form!', size=(30, 1), font=("Helvetica", 25))],
    [sg.Text('Here is some text.... and a place to enter text')],
    [sg.InputText('This is my text')],
    [sg.Checkbox('My first checkbox!'), sg.Checkbox('My second checkbox!', default=True)],
    [sg.Radio('My first Radio!     ', "RADIO1", default=True), sg.Radio('My second Radio!', "RADIO1")],
    [sg.Multiline(default_text='This is the default Text should you decide not to type anything', size=(35, 3)),
     sg.Multiline(default_text='A second multi-line', size=(35, 3))],
    [sg.InputCombo(('Combobox 1', 'Combobox 2'), size=(20, 3)),
     sg.Slider(range=(1, 100), orientation='h', size=(34, 20), default_value=85)],
    [sg.Listbox(values=('Listbox 1', 'Listbox 2', 'Listbox 3'), size=(30, 3)),
     sg.Slider(range=(1, 100), orientation='v', size=(5, 20), default_value=25),
     sg.Slider(range=(1, 100), orientation='v', size=(5, 20), default_value=75),
     sg.Slider(range=(1, 100), orientation='v', size=(5, 20), default_value=10),
     sg.Column(column1, background_color='#d3dfda')],
    [sg.Text('_'  * 80)],
    [sg.Text('Choose A Folder', size=(35, 1))],
    [sg.Text('Your Folder', size=(15, 1), auto_size_text=False, justification='right'),
     sg.InputText('Default Folder'), sg.FolderBrowse()],
    [sg.Submit(), sg.Cancel()]
     ]
 
button, values = form.LayoutAndRead(layout)
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(shí)現(xiàn)同樣的 GUI，你很快就會(huì)發(fā)現(xiàn) PySimpleGUI 版本的代碼是多么的簡潔。

代碼的***一行打開了一個(gè)消息框，效果如下：

消息框函數(shù)中的每一個(gè)參數(shù)的內(nèi)容都會(huì)被打印到單獨(dú)的行中。本例的消息框中包含兩行，其中第二行非常長而且包含列表嵌套。

建議花一點(diǎn)時(shí)間將上述結(jié)果與 GUI 中的元素一一比對(duì)，這樣可以更好的理解這些結(jié)果是如何產(chǎn)生的。

為你的程序或腳本添加 GUI

如果你有一個(gè)命令行方式使用的腳本，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行參數(shù)，那么可以直接使用 GUI 調(diào)用該腳本；反之，就按原來的方式運(yùn)行腳本。

僅需類似如下的邏輯：

if len(sys.argv) == 1:
        # collect arguments from GUI
else:
    # collect arguements from sys.argv

創(chuàng)建并運(yùn)行 GUI 最便捷的方式就是從 PySimpleGUI 經(jīng)典實(shí)例中拷貝一份代碼并修改。

快來試試吧！給你一直疲于手動(dòng)執(zhí)行的腳本增加一些趣味。只需 5-10 分鐘即可玩轉(zhuǎn)示例腳本。你可能發(fā)現(xiàn)一個(gè)幾乎滿足你需求的經(jīng)典實(shí)例；如果找不到，也很容易自己編寫一個(gè)。即使你真的玩不轉(zhuǎn)，也只是浪費(fèi)了 5-10 分鐘而已。

資源

安裝方式

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

pip install PySimpleGUI

文檔

• 手冊(cè)
• 經(jīng)典實(shí)例
• GitHub repository