基於Python的GUI圖形化使用者介面程式設計詳細講解

2022-12-29 14:00:52

前言

在最早程式的設計中，程式和使用者的互動都是通過控制檯來完成的，而GUI（Graphics User Interface）,即圖形使用者程式設計，是Python 所提供的一個豐富的元件，可以快速的實現使用圖形介面和使用者互動。

常用的GUI庫

1.Tkinter

tkinter(TK interface)是Python內建的標準GUI庫，支援跨平臺的GUI程式開發，tkinter 適合小型的GUI程式編寫，也特別適合初學者學習GUI程式設計。

2.wxPython

wxPython是比較流行的GUI庫，適合大型應用程式開發，功能強於tkinter,整體設計框架類似於MFC（Microsoft Foundation Classes 微軟基礎類庫）。

3.PyQT

Qt是一種開源的GUI庫，適合大型GUI程式開發，PyQT是Qt工具包標準的Python實現，我們可以使用Qt Dseginer 介面設計器快速開發GUI應用程式。

基於tkinter模組建立GUI程式步驟

1.建立應用程式主視窗物件——通過類Tk的無參建構函式

from tkinter import *
from tkinter import messagebox
 
root = Tk()

2.在主視窗中，新增各種視覺化元件，比如：按鈕（Button）文字方塊（Label）等。

btn01 = Button(root)
btn01["text"] = "創作不易，點個贊再走唄"

3.通過幾何佈局管理器，管理元件的大小和位置

btn01.pack()

4.事件處理

通過繫結事件處理程式，響應使用者操作所觸發的事件（比如：單擊、雙擊等）

def dianzai(e):
    messagebox.showinf("Message","點個贊，讓你關注我")
    print("點一個贊")
    
btn01.bind("<Button>",dainzan)

主視窗設定

主視窗位置和大小

通過geometry(wxh +/- x +/- y)進行設定，w為寬度，h為高度。+x表示距螢幕左邊的距離，-x表示距螢幕右邊的距離，+y表示螢幕上邊的距離，-y表示螢幕下邊的距離。表示寬度500，高度300，距左邊100個畫素，距上邊100個畫素。

root.title = ("來點贊呀")   # 建立標題
root.geometry("500x300+100+100")

基於上述功能，程式碼實現如下：

from tkinter import *
from tkinter import messagebox
 
root = Tk()  # 建立主視窗
root.title = ("來點贊呀")   # 建立標題列
root.geometry("500x300+100+100")
btn01 = Button(root)  # 建立一個btn01物件設定，將視窗放進去
 
btn01["text"] = "創作不易，點個贊再走唄"
btn01.pack()  # 呼叫佈局管理器，將元件物件合理的放入視窗中
 
 
def dian_zan(e):  # e 封裝的事件物件
    messagebox.showinfo("Message", "點個贊")
    print("點個贊")
 
 
btn01.bind("<Button>", dian_zan)  # 繫結事件
 
root.mainloop()  # 呼叫元件的mainloop()方法，進入事件迴圈

顯示如下：

GUI程式設計整體描述

圖形化使用者介面是由一個個元件組成的，有的元件還能在元件裡邊放置其他的元件，我們成為容器，Tkinter GUI元件關係如下：

接下來，我們在程式碼中檢視物件的繼承關係圖，以button為例：ctrl + 滑鼠左鍵，跳入button中，然後滑鼠右鍵，檢視繼承結構圖如下：

常用元件彙總列表

TKinter類	名稱	簡介
Toplevel	頂層	容器類，可用於為其他元件提供單獨的容器；Toplevel有點類似於視窗
Button	按鈕	代表按鈕元件
Canvas	畫布	提供繪圖功能，包括直線、矩形、橢圓、多邊形、點陣圖等。
Checkbutton	核取方塊	可供使用者勾選的核取方塊
Entry	單行輸入框	使用者可輸入內容
Frame	容器	用於載入其它GUI元件
Label	標籤	用於顯示不可編輯的文字或圖示
LabelFrame	容器	也是容器元件，類似於Frame，但他支援新增標題
Listbox	列表框	列出多個選項，供使用者選擇
Menu	選單	選單元件
Menubutton	選單按鈕	用來包含選單的按鈕（包括下拉式、層疊式等）
OptionMenu	選單按鈕	Menubutton的子類，也代表選單按鈕，可通過按鈕開啟一個選單
Message	選單按鈕	類似於標籤，但是可以顯示多行文字，後來當Label也能顯示

GUI應用程式類的經典寫法

GUI應用程式的主要結構，採用的物件導向的方式，更加合理的組織程式碼，方便日後的維護。通過類Application組織整個GUI程式，類Application繼承了Frame及通過繼承擁有了父類別的特徵，通過建構函式_init_()初始化視窗中的物件，通過createWidgets()方法建立視窗中的物件。Frame框架是一個tkinter元件，表示一個矩形的區域。Frame一般作為容器使用，可以放置其他元件，從而實現複雜的佈局。

"""
測試一個經典的GUI程式的寫法，使用物件導向的方式
"""
from tkinter import *
from tkinter import messagebox
 
class Application(Frame):
    """物件導向"""
 
    def _int_(self,master=None):
        super()._init_(master)     # super()代表的是父類別的定義，而不是父類別物件
        self.master = master
        self.pack()
 
        self.createWidget()
 
    def createWidget(self):
        self.btn01 = Button(self)
        self.btn01["text"] = "哈哈哈哈哈哈哈"
        self.btn01.pack()
        self.btn01["command"] = self.dianzan
 
        # 建立一個退出程式
        self.btnQuit = Button(self,text="退出",command=root.destroy)
        self.btnQuit.pack()
 
    def dianzan(self):
        messagebox.showinfo("Message", "點個贊")
        print("點個贊")
 
root = Tk()
root.geometry("400x300+100+200")
root.title("點贊")
app = Application(master=root)
 
root.mainloop()