Python Tkinter 进阶实践

之前简单介绍过Tkinter:Python 可视化图形界面简单实践
这次来记点进阶心得。


Tkinter实现标签页效果

用 Python 和 Tkinter 写过一些小工具。现在想把它们整合到一起,以类似“标签页”的形式来切换。

具体参考:Tkinter 8.5 reference: a GUI for Python
用到的是 Notebook 控件,这方面网上比较少提,所以记录一下。

举例:

MyNotebook1 = Notebook(top)
MyNotebook1.place(relx=0.022, rely=0.062, relwidth=0.956, relheight=0.876)

之后你就可以将 Notebook 作为 parent 来构建 Frame,承载你的标签页:

Tab1 = Frame(MyNotebook1)
....
MyNotebook1.add(Tab1, text='First tab name')

与普通的 Frame 不同,完成构建的 Tab1 不是通过 pack、grid、place 来布局,而是用 Notebook 的 add 方法,并指定标签名。

再来一个例子:

#about tab
self.TabX = Frame(self.Notebook1)
self.TabXLbl = Label(self.TabX, text="Listen's Swiss Army knife")
self.TabXLbl.pack()
self.TabXLb2 = Label(self.TabX, text="ver 1.3.0")
self.TabXLb2.pack()
self.Notebook1.add(self.TabX, text='About')
#about tab end

上面这个标签页实际效果大致是:

简单来说,你只要先建立了 Notebook 控件,然后往里面 add Frame 就行了,每个 Frame 都会呈现为1个独立的标签页,名字在 add 时指定。


GUI 界面与逻辑分离

如果只是一个功能简单的小工具,随便怎么写都没问题。但我在把多个小工具整合成一套时发现,东西一多了会很难管理。
在网上看到别人的做法,是将界面和逻辑分离开:

class Application_ui(Frame):
#这个类仅实现界面生成功能,具体事件处理代码在子类Application中。
def __init__(self, master=None):
Frame.__init__(self, master)
self.master.title("Listen's Victorinox")
self.master.geometry('880x380')
self.createWidgets()

def createWidgets(self):
....

class Application(Application_ui):
#这个类实现具体的事件处理回调函数。界面生成代码在Application_ui中。
def __init__(self, master=None):
Application_ui.__init__(self, master)
....

上面的做法是从 TK 继承了 Frame,然后重写成自己的 UI (Application_ui)。这个 Application_ui 只生成界面,之后再用 Application 类去继承它,在 Application 里面进行逻辑处理。

单独调试 UI :

if __name__ == "__main__":
top = Tk()
Application_ui(top).mainloop()

这样的好处是,在设计 UI 时,可以只考虑控件和布局。若画面呈现不如预期,就可以直接调整。

而 UI 里的每个控件其实都是空的,它们不实现任何功能,功能都在 Application 类里去添加。
例如:

self.Tab1varWL = StringVar()
self.Tab1varWL.set("WL")
self.TabStrip1__Tab1WLNum['textvariable'] = self.Tab1varWL
self.TabStrip1__Tab1WLNum.bind("Return",self.WL2Page)

self.TabStrip1__Tab1WLNum 这个控件之前是空的,现在我给它设置了 StringVar() ,并且绑定了一个事件是 Return,这个控件收到回车键时会触发 self.WL2Page 方法。
另一个 tab 的实例:
 # Tab4 var
self.Tab4path = StringVar()
self.Tab4pathEntry['textvariable'] = self.Tab4path
self.Tab4ButtonSelect['command'] = self.Tab4selectPath
self.Tab4ButtonConfirm['command'] = self.Tab4ReadFile

相比于把 GUI 各种按钮的函数摆得到处都是,现在则可以按tab分割,都放在 Application 类的私有方法里。

对这部分进行调试:

if __name__ == "__main__":
top = Tk()
Application(top).mainloop()

开发时,可以先在 Application_ui 类里面调试界面,完成后,再到 Application 类给控件们分配变量、绑定方法,验证逻辑功能。
两部分工作分割开,这样就清晰很多。制作复杂界面的 GUI 程序时,界面和逻辑的分离很有必要。


将编译好的程序打包成安装程序来发布

我在上一篇Python 可视化图形界面简单实践里介绍过,用 pyinstaller 简单快速地打包 python 程序,生成不依赖 python 的可执行文件 exe。

当时有说 -F 参数是将程序打包成一个单独的exe文件,不加则会生成一整个目录的文件。 同时也因为速度原因不建议添加这个参数。
可是程序发布时,这么多零散的文件是很不方便的,你只能将目录压缩成zip、发给别人,让别人自己去找里面的 .exe 文件。

一个合理的发布方式是提供安装文件,收到的人执行安装文件就能完成部署。
这里我们用到的工具是 NSIS(Nullsoft Scriptable Install System)。具体步骤参照这篇教程,写的很详细,我就不搬过来了:程序打包成exe文件

原则上任何语言的程序都可以这样发布。NSIS用压缩算法把你的程序那一大堆文件压成一个包,套了个安装向导的壳。
用户拿到后一运行,安装向导像所有程序一样,引导他们选择安装路径等等,然后把压缩包解压到用户路径,再为这个路径创建桌面/开始菜单的快捷方式。

NSIS 可以提供不同语言的安装向导,你甚至可以给它添加奇怪的用户协议~


这篇文章涉及的内容都是我在开发 Victorinox 小工具时遇到的。这是一把全世界只对我1个人有用的瑞士军刀。。。。。。
源码已push到GitHub:https://github.com/MamaShip/Victorinox

Python 可视化图形界面简单实践

最近工作上常用的一个操作需要进行二进制数bit翻转。由于不知道windows系统计算器就有这个功能,自己用python写了一个。简单记录下实践过程。

Python进行GUI编程,可用的库并不多。功能也不算强大,这篇文章简单列举了几个库的特点。
我呢,没有被它们任何一个吸引。所以直截了当地选择了Python标准库自带的Tkinter
( Python Tkinter 官方文档:https://docs.python.org/2/library/tkinter.html

完成品大致是这样的:

基本框架是:

from Tkinter import *
top = Tk()
top.title("Listen's Option Checker")
# Your code here
top.mainloop()

在这个基础的窗口里,用Frame控件分割空间(类似于html和CSS那种方式)实现布局。
然后在各个分区的frame里,根据与用户的交互方式,选择对应的控件:Button、Entry、Label……

控件由类似这样的句子生成:

Confirm_Button = Button(frm2Sub1,text="确认",command=hex2bin)
Confirm_Button.pack(side=LEFT)

第一句创建了一个Button实例,这个按钮的父容器是frm2Sub1,按钮上文字为「确认」,当用户按下这个按钮时,就会立即触发一个名为hex2bin的函数,来对用户的操作进行响应。
现在命名空间内的Confirm_Button指向了这个Button实例。用.pack()方法来完成对它的部署。参数side=LEFT是要让它在所属Frame容器内靠左放置,若不指定位置,每个新的控件都会被部署在前一个控件下方。

当然,包括Frame在内的所有控件都需要通过.pack()来呈现。如果漏了这一句,程序界面内就看不到对应控件。

去查一下Tkinter支持控件列表,再配合以上基本信息,已经足以制作一些功能极其简单的可视化程序界面。其实网络上大多数介绍文章也没有讲的更多。
但还有一些值得注意的地方。

 

Command传参

Button控件的command参数,是不允许传参的
我理解此处的command参数就类似于一个函数指针,指向目标函数。
网上比较常见的传参方法是用lambda函数

Button(frm, textvariable=strvar31, command = lambda : FlipBit(31,strvar31))

它其实是定义了一个匿名函数,在Button被按下时执行的是lambda,再由lambda将参数交给你的执行函数。类似这样的用法,在只有一两个同类控件的时候是可行的。也很方便。

但对我这个程序来说,需要32个按钮充当32位二进制bit,不可能手动复制32个button的创建过程。
这里的Lambda函数,如果用在for循环创建的button内,就会导致它传进去的参数固定为for循环的控制变量i(的最大值,也就是最后一次循环的值)。
原因也很简单,lambda函数在未被执行时并不会被解释(编译成固定的函数)。它只有被真正执行时才生效。而真正执行时是Button按下时,不是For循环当初loop经过它时。所以i始终为定值(终值)。

最终的办法是用一个Event Handler。定义如下两个function:

def handler(bit):
num[bit] = num[bit] ^ 1
strvarlist[bit].set(str(num[bit]))
binary = "".join(map(str,num))
decimal = int(binary,2)
var16.set(hex(decimal))

def handlerAdaptor(fun,v):
return lambda event, fun=fun, v=v: fun(v)

由handlerAdaptor作中介,将参数传进去。方法是将handler与鼠标点击event绑定。
绑定鼠标事件的Button写法如下:

ButtonList.append(Button(SubSubFrameList[i], textvariable=strvarlist[i]))
ButtonList[i].bind('', handlerAdaptor(handler, i))
ButtonList[i].pack()

这里跟前面创建控件的方式不同,有一个小变化:
为了使我们这32个bit的控件(包括button和其上的textvariable)可以被方便地遍历,我不再是给它们赋予一个固定的命名,而是将每个实例直接.append()到它们各自的list里
这样我在另外的函数里处理它们时,可以直接用下标来控制和选择。——包括这里创建完成后的.bind()和.pack(),也都是用list加下标来做选择。


一些参考资料:
tkinter官方文档学习笔记
Tkinter 控件简单计算器示例
Python Tkinter参考资料之(通用控件属性)
tkinter模块常用参数(python3)
Python Tkinter GUI(三)显示图片
Python GUI进阶(ttk)—让界面变得更美


打包exe程序


上表来自《Python程序打包成exe可执行文件》,文章很有用。我此前用过的py2exe不好用,这次选择pyinstaller,简单打包方法:

pyinstaller -F -w main.py

生成文件在dist目录。build仅为中间文件。

-F 是打包成一个单独的exe文件,不加则会生成一整个目录的文件。(加了该参数会导致程序调用外部image失败,在spec配置内添加DATA也没用)

-w 不需要查看命令行时,用这个参数隐藏cmd画面。

亲测-F之后程序启动速度慢了几十倍不止。所以我不建议-F

更复杂的配置,需要使用脚本相同目录下,由pyinstaller生成的一个.spec文件。我没有深入研究,需要时可以在网上查。(参考:pyinstaller打包工具的使用说明将自己的python程序打包成.exe/.app)
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用python控制鼠标键盘帮我做测试

写了一个脚本实现自动化测试过程。

最近公司在做一些测试,属于简单重复劳动,一套做下来费神费力,又学不到什么东西,几乎没有收获。
因此写了一个python脚本自动去控制整个流程。


测试的流程是在一个Terminal软件里执行一系列命令(有一定规律性),然后对输出的结果做文字处理(提取关键信息,做数据统计、分析)。
文字处理用python好做,但是数据处理过程中其实是用一个前辈写的脚本软件实现的,所以有一丢丢麻烦的地方。

最后我写了三个程序来组成这个自动化脚本。

主程序会使用PyAutoGUI库来实现对鼠标和键盘的控制。
A子程序是一个命令生成器,在它里面定义一些规律性的东西,然后生成出一个cmd_list传回主程序。调试的时候直接运行子程序就能看到是否生成了预期的系列指令。
B子程序是中间信息处理。将主程序写在input文件里的内容提取出目标数据,存入另一个文档,用os库调用前辈的.exe档来执行中间处理。

具体来说,我的PyAutoGUI在程序开始运行时会要求用户进行两次移动鼠标的操作(坐标采集)。
采集到的坐标分别对应了Terminal软件和txt文档的编辑器。
正式开始运行之后,程序调用A的生成器获取命令列表,移动鼠标到Terminal去,选中这个Terminal,然后用键盘对它输入指令(整个命令列表)。
这里存在一个判断,如果当前输入的这条指令是一个很耗时的操作,那就time.sleep(5)这样等待一段时间。否则Terminal那边执行到一半,键盘就会开始下指令。相应地,输出的log信息也就会被打乱。

完成一套测试指令之后,PyAutoGUI会执行CTRL+C,去txt编辑器那边CTRL+V,然后保存这个log文件,交给B去做数据处理。

B完成处理的分析结果我是直接print到了console里。这样我对每轮的输出可以进行检查,然后手动写入excel文档里。
不过应该用csv库直接导出到csv更好。给代码增加一点健壮性,遇到log异常的时候直接重新进行测试就好了。


用到的第三方库:

  • os
  • time
  • pyautogui

经验性的总结:

PyAutoGUI很好用,它还有官方中文说明文档:Doc PyAutoGUI

应该将程序模块化实现。对每个子程序都可以用

if __name__ == "__main__":

单独调试,很赞。

如果程序的功能相对固定,不需要经常修改的话,可以封装成exe,这样也方便同事使用(比如前辈给我的那个exe档)。例如可以参考:如何将python程序封装成exe可执行文件

后续如果要加csv输出的功能,参考:
13.1. csv — CSV File Reading and Writing
总结python对csv文件的操作

目前还存在另一个问题就是PyAutoGUI库还没支持多屏。双屏时它对相同坐标位于哪个屏幕可能会有些困扰。所以我跑脚本时都得把外接显示器拔掉。
这个问题只能等新版本的PyAutoGUI解决了。