快速提示：用Python控制MacOS

核心要點

• 使用pyobjc（Python到Objective-C的橋接）, Python可以控制macOS的幾乎所有方面，包括訪問操作系統API、控制正在運行的應用程序和操作窗口。
• 通過pyobjc訪問的AppKit模塊是控制macOS的強大工具。它允許Python列出所有正在運行的應用程序，激活特定應用程序並瀏覽每個應用程序的屬性。
• 使用Python與macOS交互可能需要對Objective-C命名約定進行一些探索和理解。但是，使用Python的dir()函數和pyobjc文檔，可以導航macOS API並執行任何可以用Objective-C完成的任務。

本文節選自《實用Python》，Stuart探討了使用Python控制Windows操作系統的方法。

在Mac上工作時，我們可以使用pyobjc（Python到Objective-C的橋接）來控制系統幾乎所有方面。 Apple通過AppKit模塊使大多數操作系統可控，而pyobjc使Python可以訪問所有這些功能。如果我們已經知道使用AppKit的方法來完成我們想要做的事情，那麼這將非常有用，但只需稍加探索，就可以遍歷操作系統API。

讓我們嘗試一個示例。首先，我們需要pyobjc，可以使用pip install pyobjc安裝。這將安裝整個操作系統API橋接列表，允許訪問macOS的各種方面。目前，我們將考慮AppKit，它是用於構建和控制Mac桌面上的正在運行的應用程序的工具。

我們可以使用AppKit列出當前正在運行的所有應用程序：

>>> from AppKit import NSWorkspace
>>> NSWorkspace.sharedWorkspace().runningApplications()
(
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
)
>>>

這將提供一個很長的NSRunningApplication對象列表。每個對像都對應於當前在桌面上運行的特定應用程序。許多是“不可見”的應用程序（正在運行但並非一定顯示窗口的應用程序），但其他一些是我們可能認為是實際應用程序的應用程序——例如Safari、Terminal等等。 NSRunningApplication在developer.apple.com上有文檔記錄，可以在其中查看其屬性。例如，每個應用程序都有一個localizedName和一個bundleIdentifier：

>>> for nsapp in NSWorkspace.sharedWorkspace().runningApplications():
...   print(f"{nsapp.localizedName()} -> {nsapp.bundleIdentifier()}")
...
loginwindow -> com.apple.loginwindow
BackgroundTaskManagementAgent -> com.apple.backgroundtaskmanagement.agent
WindowManager -> com.apple.WindowManager
CoreLocationAgent -> com.apple.CoreLocationAgent
Terminal -> com.apple.Terminal
Safari -> com.apple.Safari
Spotlight -> com.apple.Spotlight
Finder -> com.apple.finder

我們還可以看到NSRunningApplication對像有一個activate函數，我們可以調用它來激活該應用程序，就像我們單擊Dock中的圖標一樣。因此，要查找Safari然後激活它，我們將使用該activate函數。對activate的調用需要options的值，如文檔所述，這也需要從AppKit導入：

>>> from AppKit import NSWorkspace, NSApplicationActivateIgnoringOtherApps
>>> safari_list = [x for x in NSWorkspace.sharedWorkspace().runningApplications()
...     if x.bundleIdentifier() == 'com.apple.Safari']
>>> safari = safari_list[0]
>>> safari.activateWithOptions_(NSApplicationActivateIgnoringOtherApps)

現在Safari已激活。

查找macOS API的Python版本

查找與Objective-C名稱對應的Python名稱可能有點棘手。如上面的代碼所示，Objective-C的activate函數在Python中稱為activateWithOptions_。有一套關於此名稱轉換的規則，pyobjc文檔對此進行了說明，但有時使用Python自己的dir()函數來顯示對象的全部屬性，然後選擇看起來最合理的屬性會更快：

>>> from AppKit import NSWorkspace
>>> NSWorkspace.sharedWorkspace().runningApplications()
(
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
)
>>>

哎呀！我們的safari（NSRunningApplication實例）有452個屬性！好吧，我們想要的那個可能被稱為類似“activate”的東西，所以：

>>> for nsapp in NSWorkspace.sharedWorkspace().runningApplications():
...   print(f"{nsapp.localizedName()} -> {nsapp.bundleIdentifier()}")
...
loginwindow -> com.apple.loginwindow
BackgroundTaskManagementAgent -> com.apple.backgroundtaskmanagement.agent
WindowManager -> com.apple.WindowManager
CoreLocationAgent -> com.apple.CoreLocationAgent
Terminal -> com.apple.Terminal
Safari -> com.apple.Safari
Spotlight -> com.apple.Spotlight
Finder -> com.apple.finder

啊哈！所以activateWithOptions_是我們需要調用的函數的名稱。類似地，我們要傳遞給該函數的選項的名稱在AppKit本身中：

>>> from AppKit import NSWorkspace, NSApplicationActivateIgnoringOtherApps
>>> safari_list = [x for x in NSWorkspace.sharedWorkspace().runningApplications()
...     if x.bundleIdentifier() == 'com.apple.Safari']
>>> safari = safari_list[0]
>>> safari.activateWithOptions_(NSApplicationActivateIgnoringOtherApps)

這個過程有時會感覺有點探索性，但是也可以從Python執行Objective-C可以執行的任何操作。

本文節選自《實用Python》，可在SitePoint Premium和電子書零售商處購買。

關於使用Python控制MacOS的常見問題解答（FAQ）

什麼是AppKit，如何在Python中使用它來控制MacOS？

AppKit是macOS SDK中的一個框架，其中包含在macOS應用程序中實現圖形化、事件驅動的用戶界面所需的所有對象。它提供廣泛的類和函數，用於創建和管理應用程序窗口、處理用戶輸入、繪製圖形以及執行與用戶界面相關的其他任務。在Python中，您可以使用PyObjC橋接來訪問AppKit和其他Objective-C框架。這允許您編寫可以控制macOS應用程序、操作窗口和與系統服務交互的Python腳本。

如何在Python中安裝PyObjC模塊？

PyObjC是一個Python到Objective-C的橋接，允許您使用Python編寫功能齊全的macOS應用程序。您可以使用Python包安裝程序pip來安裝它。打開終端窗口並鍵入以下命令：pip install pyobjc。這將下載並安裝PyObjC模塊及其依賴項。安裝完成後，您可以使用import objc在Python腳本中導入該模塊。

我收到“No module named AppKit”錯誤。我該怎麼辦？

此錯誤通常表示AppKit模塊未安裝或在您的Python環境中找不到。首先，確保您已安裝PyObjC模塊（其中包括AppKit）。如果您已安裝PyObjC但仍然收到此錯誤，則您可能正在使用未安裝PyObjC的不同Python環境。在這種情況下，您需要在正確的Python環境中安裝PyObjC，或切換到已安裝PyObjC的Python環境。

如何使用Python控制macOS應用程序？

使用PyObjC橋接，您可以使用Python通過發送AppleScript命令或使用腳本橋來控制macOS應用程序。例如，您可以啟動應用程序、操作窗口、發送擊鍵並執行其他任務。這需要很好地理解Python和AppleScript，以及應用程序的腳本接口。

如何使用Python操作macOS中的窗口？

AppKit框架提供了一些用於處理窗口的類，例如NSWindow和NSApplication。您可以使用這些類來獲取所有打開窗口的列表，將窗口置於最前面，調整窗口大小或移動窗口，以及執行其他與窗口相關的任務。這需要使用PyObjC橋接從Python訪問AppKit類。

我可以使用Python與macOS中的系統服務交互嗎？

是的，您可以使用Python和PyObjC橋接與macOS中的各種系統服務交互。例如，您可以使用NSWorkspace類打開URL、啟動應用程序以及執行與用戶的workspace相關的其他任務。您還可以使用NSNotificationCenter類來發布和觀察通知，這允許您的腳本響應系統事件。

如何從macOS中的Python腳本發送擊鍵？

您可以使用AppKit框架的NSEvent類來創建和發布鍵盤事件，這實際上允許您從Python腳本發送擊鍵。這需要很好地理解NSEvent類和鍵盤事件類型，以及您要按下的鍵的鍵碼。

我可以使用Python在macOS中繪製圖形嗎？

是的，AppKit框架提供了一些用於繪製圖形的類，例如NSGraphicsContext、NSBezierPath和NSColor。您可以使用這些類來繪製線條、形狀和圖像，設置繪圖顏色以及執行其他繪圖任務。這需要使用PyObjC橋接從Python訪問AppKit類。

如何在macOS的Python腳本中處理用戶輸入？

AppKit框架提供了一些用於處理用戶輸入的類，例如NSEvent和NSResponder。您可以使用這些類來獲取鼠標事件、鍵盤事件和其他類型的用戶輸入。這需要使用PyObjC橋接從Python訪問AppKit類。

我可以使用Python編寫功能齊全的macOS應用程序嗎？

是的，使用PyObjC橋接，您可以使用Python編寫功能齊全的macOS應用程序。這包括使用窗口、按鈕和其他控件創建圖形用戶界面、處理用戶輸入、繪製圖形以及與系統服務交互。但是，這需要很好地理解Python和macOS SDK，以及AppKit框架和其他Objective-C框架。

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