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使用 PySimpleGUI 輕鬆為程序和腳本增加 GUI

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對於 .exe 類型的程序文件，我們可以通過雙擊滑鼠左鍵打開；但對於 .py 類型的 Python 程序，幾乎不會有人嘗試同樣的操作。對於一個（非程序員類型的）典型用戶，他們雙擊打開 .exe 文件時預期彈出一個可以交互的窗體。基於 Tkinter，可以通過 標準 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 程序並進入 GUI 界面變得如此容易，以至於真正的初學者也可以掌握，會怎樣呢？會有人感興趣並使用嗎？這個問題不好回答，因為直到今天創建自定義 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「錯配」。（缺乏這方面能力的）真正的初學者被迫只能使用命令行方式，而很多（具備這方面能力的）高級程序員卻不願意花時間創建一個 Tkinter GUI。

GUI 框架

Python 的 GUI 框架並不少，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上封裝的簡化框架，例如 EasyGUI，PyGUI 和 Pyforms 等。

但問題在於，對於初學者（這裡是指編程經驗不超過 6 個月的用戶）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建自定義 GUI 布局 layout 。即便學會了某種（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、易於理解、方便自定義的 GUI 介面。如果使用 PySimpleGUI，很多複雜的 GUI 也僅需不到 20 行代碼。

秘訣

PySimpleGUI 極為適合初學者的秘訣在於，它已經包含了絕大多數原本需要用戶編寫的代碼。PySimpleGUI 會處理按鈕 回調 callback ，無需用戶編寫代碼。對於初學者，在幾周內掌握函數的概念已經不容易了，要求其理解回調函數似乎有些強人所難。

在大部分 GUI 框架中，布局 GUI 小部件 widgets 通常需要寫一些代碼，每個小部件至少 1-2 行。PySimpleGUI 使用了 「auto-packer」 技術，可以自動創建布局。因而，布局 GUI 窗口不再需要 pack 或 grid 系統。

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

最後，PySimpleGUI 框架編寫中有效地利用了 Python 語言特性，降低用戶代碼量並簡化 GUI 數據返回的方式。在 窗體 form 布局中創建小部件時，小部件會被部署到對應的布局中，無需額外的代碼。

GUI 是什麼？

絕大多數 GUI 只完成一件事情：收集用戶數據並返回。在程序員看來，可以歸納為如下的函數調用：

button, values = GUI_Display(gui_layout)

絕大多數 GUI 支持的用戶行為包括滑鼠點擊（例如，「確認」，「取消」，「保存」，「是」和「否」等）和內容輸入。GUI 本質上可以歸結為一行代碼。

這也正是 PySimpleGUI （的簡單 GUI 模式）的工作原理。當執行命令顯示 GUI 後，除非點擊滑鼠關閉窗體，否則不會執行任何代碼。

當然還有更複雜的 GUI，其中滑鼠點擊後窗口並不關閉；例如，機器人的遠程控制界面，聊天窗口等。這類複雜的窗體也可以用 PySimpleGUI 創建。

快速創建 GUI

PySimpleGUI 什麼時候有用呢？顯然，是你需要 GUI 的時候。僅需不超過 5 分鐘，就可以讓你創建並嘗試 GUI。最便捷的 GUI 創建方式就是從 PySimpleGUI 經典實例中拷貝一份代碼。具體操作流程如下：

  • 找到一個與你需求最接近的 GUI
  • 從經典實例中拷貝代碼
  • 粘貼到 IDE 中並運行

下面我們看一下書中的第一個 經典實例 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])

運行後會打開一個大小適中的窗體。

如果你只是想收集一些字元串類型的值，拷貝上述經典實例中的代碼，稍作修改即可滿足你的需求。

你甚至可以只用 5 行代碼創建一個自定義 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 分鐘內創建一個自定義 GUI

在簡單布局的基礎上，通過修改經典實例中的代碼，5 分鐘內即可使用 PySimpleGUI 創建自定義布局。

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 譯註：Tkinter 中使用小部件這個詞）

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；另一種是元素參數被配置了默認值，你可以無需指定所有參數，例如 Submit 按鈕默認的文本就是 「Submit」。

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

（LCTT 譯註：第一種簡寫就是 Python 類的別名，第二種簡寫是在返回元素對象的 Python 函數定義時指定了參數的默認值）

按鈕簡寫

一些通用按鈕具有簡寫實現，包括：

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

此外，還有通用按鈕功能對應的簡寫：

SimpleButton
ReadFormButton
RealtimeButton

（LCTT 譯註：其實就是返回 Button 類實例的函數）

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

（LCTT 譯註：上述都是 PySimpleGUI 的類名、類別名或返回實例的函數，自然只能使用列表內的。）

GUI 設計模式

對於 GUI 程序，創建並展示窗口的調用大同小異，差異在於元素的布局。

設計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 譯註：這段代碼無法運行，只是為了說明每個程序都會用到的設計模式。）

對於絕大多數 GUI，編碼流程如下：

  • 創建窗體對象
  • 以「列表的列表」的形式定義 GUI
  • 展示 GUI 並獲取元素的值

上述流程與 PySimpleGUI 設計模式部分的代碼一一對應。

GUI 布局

要創建自定義 GUI，首先要將窗體分割成多個行，因為窗體是一行一行定義的。然後，在每一行中從左到右依次放置元素。

我們得到的就是一個「列表的列表」，類似如下：

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

上述布局對應的效果如下：

展示 GUI

當你完成布局、拷貝完用於創建和展示窗體的代碼後，下一步就是展示窗體並收集用戶數據。

下面這行代碼用於展示窗體並返回收集的數據：

button, values = form.LayoutAndRead(layout)

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

在這個例子中，窗體顯示後用戶直接點擊 「OK」 按鈕，返回的結果如下：

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

Checkbox 類型元素返回 True 或 False 類型的值。由於默認處於未選中狀態，兩個元素的值都是 False。

顯示元素的值

一旦從 GUI 獲取返回值，檢查返回變數中的值是個不錯的想法。與其使用 print 語句進行列印，我們不妨堅持使用 GUI 並在一個窗口中輸出這些值。

（LCTT 譯註：考慮使用的是 Python 3 版本，print 應該是函數而不是語句。）

在 PySimpleGUI 中，有多種消息框可供選取。傳遞給消息框（函數）的數據會被顯示在消息框中；函數可以接受任意數目的參數，你可以輕鬆的將所有要查看的變數展示出來。

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

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

整合

好了，你已經了解了基礎知識，讓我們創建一個包含儘可能多 PySimpleGUI 元素的窗體吧！此外，為了更好的感觀效果，我們將採用綠色/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 框架實現同樣的 GUI，你很快就會發現 PySimpleGUI 版本的代碼是多麼的簡潔。

代碼的最後一行打開了一個消息框，效果如下：

消息框函數中的每一個參數的內容都會被列印到單獨的行中。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。

建議花一點時間將上述結果與 GUI 中的元素一一比對，這樣可以更好的理解這些結果是如何產生的。

為你的程序或腳本添加 GUI

如果你有一個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，那麼可以直接使用 GUI 調用該腳本；反之，就按原來的方式運行腳本。

僅需類似如下的邏輯：

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

創建並運行 GUI 最便捷的方式就是從 PySimpleGUI 經典實例中拷貝一份代碼並修改。

快來試試吧！給你一直疲於手動執行的腳本增加一些趣味。只需 5-10 分鐘即可玩轉示例腳本。你可能發現一個幾乎滿足你需求的經典實例；如果找不到，也很容易自己編寫一個。即使你真的玩不轉，也只是浪費了 5-10 分鐘而已。

資源

安裝方式

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

pip install PySimpleGUI

文檔

via: https://opensource.com/article/18/8/pysimplegui

作者：Mike Barnett 選題：lujun9972 譯者：pinewall 校對：wxy

本文由 LCTT 原創編譯，Linux中國 榮譽推出

本文轉載來自 Linux 中國: https://github.com/Linux-CN/archive

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