快速提示：用Python控制MacOS

核心要点

• 使用pyobjc（Python到Objective-C的桥接）, Python可以控制macOS的几乎所有方面，包括访问操作系统API、控制正在运行的应用程序和操作窗口。
• 通过pyobjc访问的AppKit模块是控制macOS的强大工具。它允许Python列出所有正在运行的应用程序，激活特定应用程序并浏览每个应用程序的属性。
• 使用Python与macOS交互可能需要对Objective-C命名约定进行一些探索和理解。但是，使用Python的dir()函数和pyobjc文档，可以导航macOS API并执行任何可以用Objective-C完成的任务。

本文节选自《实用Python》，Stuart探讨了使用Python控制Windows操作系统的方法。

在Mac上工作时，我们可以使用pyobjc（Python到Objective-C的桥接）来控制系统几乎所有方面。Apple通过AppKit模块使大多数操作系统可控，而pyobjc使Python可以访问所有这些功能。如果我们已经知道使用AppKit的方法来完成我们想要做的事情，那么这将非常有用，但只需稍加探索，就可以遍历操作系统API。

让我们尝试一个示例。首先，我们需要pyobjc，可以使用pip install pyobjc安装。这将安装整个操作系统API桥接列表，允许访问macOS的各种方面。目前，我们将考虑AppKit，它是用于构建和控制Mac桌面上的正在运行的应用程序的工具。

我们可以使用AppKit列出当前正在运行的所有应用程序：

<code class="language-python">>>> from AppKit import NSWorkspace
>>> NSWorkspace.sharedWorkspace().runningApplications()
(
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
)
>>></nsrunningapplication:></nsrunningapplication:></nsrunningapplication:></nsrunningapplication:></nsrunningapplication:></nsrunningapplication:></nsrunningapplication:></nsrunningapplication:></code>

这将提供一个很长的NSRunningApplication对象列表。每个对象都对应于当前在桌面上运行的特定应用程序。许多是“不可见”的应用程序（正在运行但并非一定显示窗口的应用程序），但其他一些是我们可能认为是实际应用程序的应用程序——例如Safari、Terminal等等。NSRunningApplication在developer.apple.com上有文档记录，可以在其中查看其属性。例如，每个应用程序都有一个localizedName和一个bundleIdentifier：

<code class="language-python">>>> 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</code>

我们还可以看到NSRunningApplication对象有一个activate函数，我们可以调用它来激活该应用程序，就像我们单击Dock中的图标一样。因此，要查找Safari然后激活它，我们将使用该activate函数。对activate的调用需要options的值，如文档所述，这也需要从AppKit导入：

<code class="language-python">>>> 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)</code>

现在Safari已激活。

查找macOS API的Python版本

查找与Objective-C名称对应的Python名称可能有点棘手。如上面的代码所示，Objective-C的activate函数在Python中称为activateWithOptions_。有一套关于此名称转换的规则，pyobjc文档对此进行了说明，但有时使用Python自己的dir()函数来显示对象的全部属性，然后选择看起来最合理的属性会更快：

<code class="language-python">>>> from AppKit import NSWorkspace
>>> NSWorkspace.sharedWorkspace().runningApplications()
(
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
    "<nsrunningapplication: lsasn:="">",
)
>>></nsrunningapplication:></nsrunningapplication:></nsrunningapplication:></nsrunningapplication:></nsrunningapplication:></nsrunningapplication:></nsrunningapplication:></nsrunningapplication:></code>

哎呀！我们的safari（NSRunningApplication实例）有452个属性！好吧，我们想要的那个可能被称为类似“activate”的东西，所以：

<code class="language-python">>>> 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</code>

啊哈！所以activateWithOptions_是我们需要调用的函数的名称。类似地，我们要传递给该函数的选项的名称在AppKit本身中：

<code class="language-python">>>> 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)</code>

这个过程有时会感觉有点探索性，但是也可以从Python执行Objective-C可以执行的任何操作。

本文节选自《实用Python》，可在SitePoint Premium和电子书零售商处购买。

关于使用Python控制MacOS的常见问题解答（FAQ）

什么是AppKit，如何在Python中使用它来控制MacOS？

AppKit是macOS SDK中的一个框架，其中包含在macOS应用程序中实现图形化、事件驱动的用户界面所需的所有对象。它提供广泛的类和函数，用于创建和管理应用程序窗口、处理用户输入、绘制图形以及执行与用户界面相关的其他任务。在Python中，您可以使用PyObjC桥接来访问AppKit和其他Objective-C框架。这允许您编写可以控制macOS应用程序、操作窗口和与系统服务交互的Python脚本。

如何在Python中安装PyObjC模块？

PyObjC是一个Python到Objective-C的桥接，允许您使用Python编写功能齐全的macOS应用程序。您可以使用Python包安装程序pip来安装它。打开终端窗口并键入以下命令：pip install pyobjc。这将下载并安装PyObjC模块及其依赖项。安装完成后，您可以使用import objc在Python脚本中导入该模块。

我收到“No module named AppKit”错误。我该怎么办？

此错误通常表示AppKit模块未安装或在您的Python环境中找不到。首先，确保您已安装PyObjC模块（其中包括AppKit）。如果您已安装PyObjC但仍然收到此错误，则您可能正在使用未安装PyObjC的不同Python环境。在这种情况下，您需要在正确的Python环境中安装PyObjC，或切换到已安装PyObjC的Python环境。

如何使用Python控制macOS应用程序？

使用PyObjC桥接，您可以使用Python通过发送AppleScript命令或使用脚本桥来控制macOS应用程序。例如，您可以启动应用程序、操作窗口、发送击键并执行其他任务。这需要很好地理解Python和AppleScript，以及应用程序的脚本接口。

如何使用Python操作macOS中的窗口？

AppKit框架提供了一些用于处理窗口的类，例如NSWindow和NSApplication。您可以使用这些类来获取所有打开窗口的列表，将窗口置于最前面，调整窗口大小或移动窗口，以及执行其他与窗口相关的任务。这需要使用PyObjC桥接从Python访问AppKit类。

我可以使用Python与macOS中的系统服务交互吗？

是的，您可以使用Python和PyObjC桥接与macOS中的各种系统服务交互。例如，您可以使用NSWorkspace类打开URL、启动应用程序以及执行与用户的workspace相关的其他任务。您还可以使用NSNotificationCenter类来发布和观察通知，这允许您的脚本响应系统事件。

如何从macOS中的Python脚本发送击键？

您可以使用AppKit框架的NSEvent类来创建和发布键盘事件，这实际上允许您从Python脚本发送击键。这需要很好地理解NSEvent类和键盘事件类型，以及您要按下的键的键码。

我可以使用Python在macOS中绘制图形吗？

是的，AppKit框架提供了一些用于绘制图形的类，例如NSGraphicsContext、NSBezierPath和NSColor。您可以使用这些类来绘制线条、形状和图像，设置绘图颜色以及执行其他绘图任务。这需要使用PyObjC桥接从Python访问AppKit类。

如何在macOS的Python脚本中处理用户输入？

AppKit框架提供了一些用于处理用户输入的类，例如NSEvent和NSResponder。您可以使用这些类来获取鼠标事件、键盘事件和其他类型的用户输入。这需要使用PyObjC桥接从Python访问AppKit类。

我可以使用Python编写功能齐全的macOS应用程序吗？

是的，使用PyObjC桥接，您可以使用Python编写功能齐全的macOS应用程序。这包括使用窗口、按钮和其他控件创建图形用户界面、处理用户输入、绘制图形以及与系统服务交互。但是，这需要很好地理解Python和macOS SDK，以及AppKit框架和其他Objective-C框架。

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