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超全！ Python圖形介面框架PyQt5使用指南！

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2023-04-13 08:43:211628瀏覽

超全！ Python圖形介面框架PyQt5使用指南！

常見GUI框架

  •  PyQt5：Qt是一個跨平台的 C 圖形使用者介面庫。 QT一度被諾基亞擁，後來賣給芬蘭的軟體公司Digia Oyj。 PyQt5是基於Digia公司Qt5的Python接口，由一組Python模組構成。 PyQt5本身擁有超過620個類別和6000函數及方法。在可以運行於多個平台，包括：Unix, Windows, and Mac OS。
  •  Pyside6：Pyside是QT公司官方提供的Python包，上一版本為Pyside2，對應的是QT5，最新版命名規則進行了調整，更改為Pyside6，對應的是QT6版本。由於官方出品的比較看好，缺點是發布比較晚，網路上的資料沒有PyQt5以上。
  •  Tkinter：Python內建的GUI框架，使用TCL實現，Python中內嵌了TCL解釋器，使用它的時候不用安裝額外的擴充包，直接import，跨平台。缺點在於UI佈局全靠程式碼實現，只有15種常用部件，顯示效果簡陋。
  •  PySimpleGUI：PySimpleGUI 是 Tkinter 一層包裝。使用 PySimpleGUI 實作自訂 GUI 所需的程式碼量比使用 Tkinter 直接編寫相同的 GUI 要少得多。
  •  WxPython：wxPython是Python語言對流行的wxWidgets跨平台GUI工具庫的綁定。用得比較廣泛，跨平台，C 寫，文件少，使用者可能就需要根據程式內容對不同平台中的GUI程式碼做一些調整。遇到問題不好解決，程式碼佈局控件，不直覺。
  •  Wax：基於wxPython ，為克服wxPython的問題而製作的一個套件。
  •  Kivy：主要針對多點觸控程序，智慧型手機平板等，也可以在沒有觸控螢幕功能的系統上，全平台支援（Windows, Linux, Mac OS X, Android and iOS .）使用Python和cython編寫，中文支援差，需要自己下載中文庫並且制定路徑。
  •  BeeWare：Write once. Deploy everywhere.需要與Kivy搭配使用。
  •  Toga：一個使用Python開發原生APP的GUI工具包。 Toga由一個具有共用介面的基礎元件庫組成，以簡化與平台無關的GUI開發。 Toga適用於Mac OS、Windows、Linux（GTK）以及Android和iOS等行動平台。
  •  Eel：一個輕量級的Python 庫，用於製作簡單的類似於Electron（但是比它更輕量） 的離線HTML/JS GUI 應用程序，並具有對Python 功能（capabilities ）和庫的完全存取權限。
  •  Flexx：一個純 Python 工具包，用來創建圖形化介面應用程式。其使用 Web 技術進行介面的渲染。你可以用 Flexx 來建立桌面應用，同時也可以匯出一個應用到獨立的 HTML 文件。因為使用純 Python 開發，所以 Flexx 是跨平台的。只需要有 Python 和瀏覽器就可以運作。
  •  pywebview是圍繞 webview 元件的輕量型跨平台包裝器（wrapper），它允許在其自己的本機 GUI 視窗中顯示 HTML 內容。它使您可以在桌面應用程式中使用 Web 技術，同時盡可能隱藏使用瀏覽器建立GUI的事實。
  •  enaml：一種能讓你用最小的努力就可以實現高品質GUI介面的的Python框架，也是一種獨特的程式語言。 enaml將聲明性語言與基於約束的佈局系統結合在一起，使用戶可以輕鬆定義靈活佈局的UI。 enaml應用程式可以在任何支援Python和Qt的平台上運行。

個人想法：太多學不完，先學PyQt5，原因是資料多，學有餘力再學pyside6，最後看下PySimpleGUI，看能否解決一些簡單問題。

PyQt5簡介

PyQt是Qt框架的Python語言實現，由Riverbank Computing開發，是最強大的GUI庫之一。 PyQt提供了一個設計良好的視窗控件集合，每個PyQt控件都對應一個Qt控件，因此PyQt的API介面與Qt的API介面很接近，但PyQt不再使用QMake系統和Q_OBJECT巨集。

PyQt5提供GPL版和商業版證書，自由開發者可以使用免費的GPL許可，如果需要將PyQt用於商業應用，則必須購買商業許可。

PyQt5特性如下：

#
  •  基於高效能的Qt的GUI控制集。
  •  能夠跨平台運作在Linux、Window和Mac OS系統上。
  •  使用訊號槽機制進行通訊。
  •  對Qt庫進行完全封裝。
  •  可以使用成熟的IDE進行介面設計，並自動產生可執行的Python程式碼。
  •  提供一整套種類齊全的視窗控制項。
  •  PyQt5是由一系列Python模組組成，有超過620個類，6000個函數和方法，主要模組如下：
  •  QtCore：包含了核心的非GUI 的功能。主要和時間、檔案與資料夾、各種資料、流、URLs、mime 類別檔案、進程與執行緒一起使用。
  •  QtGui：包含了視窗系統、事件處理、2D 圖像、基本繪畫、字體和文字類別。
  •  QtWidgets：包含了一系列創建桌面應用程式的 UI 元素。
  •  QtMultimedia：包含了處理多媒體的內容和呼叫攝影機 API 的類別。
  •  QtBluetooth：包含了尋找和連接藍牙的類別。
  •  QtNetwork：包含了網路程式設計的類，這些工具能讓 TCP/IP 和 UDP 開發變得更加方便和可靠。
  •  QtPositioning：包含了定位的類，可以使用衛星、WiFi 甚至文字。
  •  Enginio：包含了透過用戶端進入和管理 Qt Cloud 的類別。
  •  QtWebSockets：包含了 WebSocket 協定的類別。
  •  QtWebKit：包含了一個基底 WebKit2 的 web 瀏覽器。
  •  QtWebKitWidgets：包含了基於 QtWidgets 的 WebKit1 的類別。
  •  QtXml：包含了處理 xml 的類，提供了 SAX 和 DOM API 的工具。
  •  QtSvg：提供了顯示SVG 內容的類，Scalable Vector Graphics (SVG) 是一種是一種基於可擴展標記語言(XML)，用於描述二維向量圖形的圖形格式（這句話出自維基百科）。
  •  QtSql：提供了處理資料庫的工具。
  •  QtTest：提供了測試 PyQt5 應用的工具。

PyQt5的安裝

由於後期要使用fbs打包，fbs對Python 3.7以後的版本可能有相容問題，所以我選擇了Python 3.6 .8進行了整個環境的搭建。主要內容為：Python PyCharm PyQt5  

安裝PyQt5

雷雷

其中pyqt5-tools為Qt Designer拖曳式的介面設計工具。安裝過程中可能會報如下錯誤：

qt5-tools 5.15.2.1.2 has requirement click~=7.0, but you'll have click 8.0.1 which is incompatible.

解決方案：

pip install click~=7.0

Qt Designer的設定

Qt Designer 是透過拖拽的方式放置控件，並即時查看控件效果進行快速UI設計。

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整個畫面的構成：

  • # 左邊的「Widget Box」就是各種可以自由拖曳的元件
  •  中間的「MainWindow – untitled」窗體就是畫布
  •  右上方的」Object Inspector」可以檢視目前ui的結構
  •  右側中部的」Property Editor」可以設定目前選取組件的屬性
  •  右下方的」Resource Browser」可以新增各種素材，例如圖片，背景等等

最終產生.ui檔案（實質上是XML格式的檔案），可直接使用，也可以透過pyuic5工具轉換成.py檔案。

QtDisigner設定

在Pycharm中，依序開啟File – Settings – Tools – External Tools，點選Create Tool，設定如下：

Name: QtDisigner
Program : D:Program FilesPython36Libsite-packagesqt5_applicationsQtbindesigner.exe # 请根据实际修改
Working directory: $FileDir$

PyUIC設定

PyUIC主要是把Qt Designer產生的.ui檔換成.py檔。

在Pycharm中，依序開啟File – Settings – Tools – External Tools，點選Create Tool，設定如下：

Name: PyUIC
Program : D:Program FilesPython36python.exe # 当前Python目录，请根据实际修改
Arguments: -m PyQt5.uic.pyuic $FileName$ -o $FileNameWithoutExtension$.py
Working directory: $FileDir$

PyRCC設定

PyRCC主要是把編寫的.qrc資源檔換成.py檔。在Pycharm中，依序開啟File – Settings – Tools – External Tools，點選Create Tool，設定如下：

Name: PyRCC
Program: D:Program FilesPython36pyrcc5.exe # 当前rcc工具目录，请根据实际修改
Arguments: $FileName$ -o $FileNameWithoutExtension$_rc.py
Working directory: $FileDir$

PyQt5使用範例

#建立一個空白的介面：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QLabel
app = QApplication(sys.argv)
win = QMainWindow()
win.setGeometry(400, 400, 400, 300)
win.setWindowTitle("Pyqt5 Tutorial")
win.show()
sys.exit(app.exec_())

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其中：

#
  •  Qapplication()：每个GUI都必须包含一个Qapplication，argv表示获取命令行参数，如果不用获取，则可以使用[]代替。
  •  QMainWindow()：类似一个容器（窗口）用来包含按钮、文本、输入框等widgets。arg标识可以获取命令行执行时的参数。
  •  SetGeometry是用来定义 QMainWindow() 窗口的尺寸， 语法：setGeometry(x, y, width, height )，其中x,y为屏幕上的坐标点。
  •  show()：用来显示窗口
  •  exit(app.exec_())：设置窗口一直运行指导使用关闭按钮进行关闭

PyQt5支持的常见Widgets有：

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从上到下，从左到右依次为：Qlabel、QcomboBox、QcheckBox、QradioButton、QpushButton、QtableWidget、QlineEdit、Qslider、QProgressBar

对于使用Pyqt5设置文本内容，我们使用Qlabel：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QLabel
app = QApplication(sys.argv)
win = QMainWindow()
win.setGeometry(400, 400, 400, 300)
win.setWindowTitle("Pyqt5 Tutorial")
# Label Text
label = QLabel(win)
label.resize(200, 100)
label.setText("Hi this is Pyqt5")
label.move(100, 100)
win.show()
sys.exit(app.exec_())

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按钮与事件：

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QPushButton
def click():
 print("Hy Button is clicked!")
app = QApplication(sys.argv)
win = QMainWindow()
win.setGeometry(400, 400, 400, 300)
win.setWindowTitle("Pyqt5 Tutorial")
# Button
button = QPushButton(win)
button.resize(200, 100)
button.setText("Hi! Click Me")
button.move(100, 100)
button.clicked.connect(click)
win.show()
sys.exit(app.exec_())

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button.clicked.connect() 在按钮点击后执行特定的事件。

PyQt5实战

实战项目：简易的天气查询软件

1、使用Qt Designer设计一个界面

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用到的控件有Button, GroupBox, Label,ComboBox,TextEdit，同时定义了两个按钮queryBtn及clearBtn，分别用来查询及清空天气数据。我们需要绑定槽函数，方法如下：

  •  在Qt Designer右下角选择 信号/槽编辑器，点击+号新增
  •  分别选择queryBtn及clearBtn，选择信号 clicked(), 接收者 Dialog 及槽 accept()，（槽函数这里不知道如何定义，后期在代码里再进行修改）

以上完成后保存为Weather.ui文件。

2、转换.ui文件为.py文件

PyQt5支持直接使用.ui文件：

import sys
from PyQt5 import QtWidgets, uic
app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)
window = uic.loadUi("mainwindow.ui")
window.show()
app.exec()

但是为了更好的自定义及修改上面的槽函数，可以使用External Tools – PyUIC，即可生成Weather.py，实际运行命令如下：

D:Program FilesPython36python.exe -m PyQt5.uic.pyuic Weather.ui -o Weather.py

其中，我们需要把两个按钮绑定的槽函数：

# self.queryBtn.clicked.connect(Dialog.accept)
# self.clearBtn.clicked.connect(Dialog.accept)
# 修改为：
self.queryBtn.clicked.connect(Dialog.queryWeather)
self.clearBtn.clicked.connect(Dialog.clearText)

最终的Weather.py内容如下：

# -*- coding: utf-8 -*-
# Form implementation generated from reading ui file 'Weather.ui'
#
# Created by: PyQt5 UI code generator 5.15.4
#
# WARNING: Any manual changes made to this file will be lost when pyuic5 is
# run again.Do not edit this file unless you know what you are doing.
from PyQt5 import QtCore, QtGui, QtWidgets
class Ui_Dialog(object):
 def setupUi(self, Dialog):
 Dialog.setObjectName("Dialog")
 Dialog.resize(600, 600)
 self.groupBox = QtWidgets.QGroupBox(Dialog)
 self.groupBox.setGeometry(QtCore.QRect(30, 20, 551, 511))
 self.groupBox.setObjectName("groupBox")
 self.label_2 = QtWidgets.QLabel(self.groupBox)
 self.label_2.setGeometry(QtCore.QRect(20, 30, 31, 16))
 self.label_2.setObjectName("label_2")
 self.comboBox = QtWidgets.QComboBox(self.groupBox)
 self.comboBox.setGeometry(QtCore.QRect(70, 30, 87, 22))
 self.comboBox.setObjectName("comboBox")
 self.comboBox.addItem("")
 self.comboBox.addItem("")
 self.comboBox.addItem("")
 self.textEdit = QtWidgets.QTextEdit(self.groupBox)
 self.textEdit.setGeometry(QtCore.QRect(20, 70, 491, 411))
 self.textEdit.setObjectName("textEdit")
 self.queryBtn = QtWidgets.QPushButton(Dialog)
 self.queryBtn.setGeometry(QtCore.QRect(490, 560, 93, 28))
 self.queryBtn.setObjectName("queryBtn")
 self.clearBtn = QtWidgets.QPushButton(Dialog)
 self.clearBtn.setGeometry(QtCore.QRect(30, 560, 93, 28))
 self.clearBtn.setObjectName("clearBtn")
 self.retranslateUi(Dialog)
 self.clearBtn.clicked.connect(Dialog.clearText)
 self.queryBtn.clicked.connect(Dialog.queryWeather)
 QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(Dialog)
 def retranslateUi(self, Dialog):
 _translate = QtCore.QCoreApplication.translate
 Dialog.setWindowTitle(_translate("Dialog", "Dialog"))
 self.groupBox.setTitle(_translate("Dialog", "城市天气预报"))
 self.label_2.setText(_translate("Dialog", "城市"))
 self.comboBox.setItemText(0, _translate("Dialog", "北京"))
 self.comboBox.setItemText(1, _translate("Dialog", "苏州"))
 self.comboBox.setItemText(2, _translate("Dialog", "上海"))
 self.queryBtn.setText(_translate("Dialog", "查询"))
 self.clearBtn.setText(_translate("Dialog", "清空"))

3、调用MainDialog

在MainDialog中调用界面类Ui_Dialog，然后在其中中添加查询天气的业务逻辑代码，这样就做到了界面显示和业务逻辑的分离。新增demo.py文件， 在MainDialog类中定义了两个槽函数queryWeather()和clearText(),以便在界面文件Weather.ui中定义的两个按钮(queryBtn 和clearBtn) 触发clicked 信号与这两个槽函数进行绑定。

完整代码如下：

import sys
import Weather
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QDialog
import requests
class MainDialog(QDialog):
 def __init__(self, parent=None):
 super(QDialog, self).__init__(parent)
 self.ui = Weather.Ui_Dialog()
 self.ui.setupUi(self)
 def queryWeather(self):
 cityName = self.ui.comboBox.currentText()
 cityCode = self.getCode(cityName)
 r = requests.get(
 "https://restapi.amap.com/v3/weather/weatherInfo?key=f4fd5b287b6d7d51a3c60fee24e42002&city={}".format(
 cityCode))
 if r.status_code == 200:
 data = r.json()['lives'][0]
 weatherMsg = '城市：{}n天气：{}n温度：{}n风向：{}n风力：{}n湿度：{}n发布时间：{}n'.format(
 data['city'],
 data['weather'],
 data['temperature'],
 data['winddirection'],
 data['windpower'],
 data['humidity'],
 data['reporttime'],
 )
 else:
 weatherMsg = '天气查询失败，请稍后再试！'
 self.ui.textEdit.setText(weatherMsg)
 def getCode(self, cityName):
 cityDict = {"北京": "110000",
 "苏州": "320500",
 "上海": "310000"}
 **return** cityDict.get(cityName, '101010100')
 def clearText(self):
 self.ui.textEdit.clear()
if __name__ == '__main__':
 myapp = QApplication(sys.argv)
 myDlg = MainDialog()
 myDlg.show()
 sys.exit(myapp.exec_())

运行demo.py并执行查询后的效果：

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4、将代码打包成exe文件

将.py文件打包成可执行的exe在Python中称为freezing，常用的工具有：PyInstaller, py2exe, cx_Freeze, bbfreze, py2app等。功能对比：

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  •  py2exe：软件更新已经不活跃，因此也就略过。
  •  pyinstaller：明确支持win8、win10、理论上支持win7,，支持apple Macos, linux。pyinsaller可以打包成文件夹形式内含exe入口执行文件的形式，也可以是一个单独的exe文件。
  • fbs：基于PyInstaller，使用起来更加方便

这里选择了fbs来打包。fbs的安装方法：

pip install fbs

使用方法，在命令行中输入：

fbs startproject

执行完成后需要输入一些APP的名称等。完成后会生成如下目录：

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将刚才编写的PyQt5的代码（demo.py和Weather.py）拖到src/main/python文件夹下，删除原有的main.py，并将demo.py修改为main.py。然后打开 main.py，在文件头部添加如下代码：

from fbs_runtime.application_context.PyQt5 import ApplicationContext
```
完成后执行：
```
fbs freeze
```
即可实现打包。生成的exe可执行文件在targetMyApp文件下。

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