python Gui编程工具详解:beeware

各个gui开发工具对比

Flexx： 可以使用Flexx创建桌面应用程序和web应用程序，同时可以将程序导出到独立的HTML文档中，GitHub推荐
Kivy&BeeWare： 只需编写一套代码便可轻松运行于各大移动平台和桌面上，像Android，iOS，Linux，OS X和Windows,https://blog.csdn.net/ZNJIAYOUYA/article/details/126553693,两者各有特别，kivy更灵活，后者兼容性好
Pyforms：  旨在提高开发效率，用于开发可以在Windows GUI模式、Web模式或终端模式下执行的应用程序
PyQt： 目前最强大的库之一，可以使用Python做任何C++能做的事
PyAutoGUI：  利用它可以实现所有GUI自动化，无需机械性操作
wxPython： wxPython具有非常优秀的跨平台能力，可以在不修改程序的情况下在多种平台上运行

为啥选择beeware

1.支持跨平台开发

2.相对Kivy更简单,兼容性更好,kivy灵活性更高,所以建议结合实际情况选择

beeware官方教程：https://docs.beeware.org/en/latest/tutorial/tutorial-0.html

中文文档：https://github.com/xianchengyue/Beeware--

搭建步骤

1.设置虚拟环境

1.mkdir beeware-tutorial
2.python3 -m venv beeware-venv #创建虚拟环境
3.source beeware-venv/bin/activate (windows：使用git bash工具执行) #切换至虚拟环境
4.beeware-venv\Scripts\activate.bat （windows：cmd执行）#切换至虚拟环境

2.创建第一个应用

1.安装briefcase： pip install briefcase
2.新建项目：briefcase new ,之后的内容按需填写即可,Pyproject.toml 文件描述了如何对应用程序进行打包以便发行
3.在开发者模式下运行应用程序： cd project_dir && briefcase dev
4.项目结构说明：__init__.py:标记项目目录是一个python包,__main__.py 将项目目录标记为一个特殊的可执行模块,app.py:创建app窗口的逻辑

打包以便发布

1.创建应用程序脚手架: briefcase create
2.搭建应用程序: 编译：briefcase build 
3.运行app: briefcase run
4.搭建安装包: macos: briefcase package --no-sign;Linux&Windows:briefcase package,详细说明:https://briefcase.readthedocs.io/en/latest/how-to/code-signing/macOS.html

更新app

1.briefcase dev: 每次执行都能看到修改后最新的效果
2.briefcase run：则不会,需要先执行:briefcase update,然后在执行briefcase run,最后使用briefcase package 命令重新打包app 以便分发
3.macOS 的用户记住在第三章中提到的使用 briefcase package 命令时带上 --no-sign 标志避免设置代码签名标识的复杂工作并使教程尽可能简单
4.一步更新和运行: briefcase run -u,会自动触发更新,重新打包:briefcase package -u

使之成为移动 app

1.IOS:
    1.安装xcode
    2.briefcase create iOS #创建app
    3.briefcase build iOS #编译
    4.briefcase run iOS ,运行时指定设备名称&选择特定版本的iOS,-d "设备名称::ios 版本号",使用特定设备的UDID名称: -d 4768AA69-497B-4B37-BD0C-3961756C38AC
2.安卓
    1.MacOs&Liunx&windows: briefcase create android ,首次执行会比较慢,会自动下载java jdk与安装sdk #创建app
    2.briefcase build android ,Gradle可能停止工作:将会打印CONFIGURING:100%,但看起来什么事也没做,此时它在下载更多安卓SDK组件 #编译app
    4.模拟设备上运行app: 
        1.briefcase run android ,执行此命令会提示你可运行app的设备清单,最后一个选项始终是创建一个新的安卓模拟器 #运行app
        2.如果模拟器没启动: 执行briefcase run检查一下终端找到错误信息
        3.如果你想不使用菜单在设备上运行app: briefcase run android -d @beePhone
    5.实体设备上运行app: 
        1.启用开发者选项;2.启用USB调试;3.briefcase run android,直接运行:briefcase run android -d 设备标识号
        2.我的设备没有出现: 要么你没有启动 USB 调试，要么设备根本没插进去
        3.显示为“未知设备（不是未授权开发）: 1.重新启用开发者模式;2.然后重新运行 briefcase run android 命令

开始使用第三方库

1.访问 API:使用jsonplaceholder(https://jsonplaceholder.typicode.com)作为数据源
2.安装第三库,例如:pip install httpx
3.briefcase dev #本地运行
4.briefcase update : 更新app代码
5.briefcase build : 编译app
6.briefcase run : 运行app 
7.启动时提示module not found: 
    1.修改app全局依赖: key:[tool.briefcase.app.appname]
        1.修改pyproject.toml,修改requires,将依赖添加至requires
        2.添加时可以指定版本与版本范围,例如:httpx==0.19.0,httpx>=0.19
        3.指定克隆仓库的路径: 如"git+https://github.com/encode/httpx"
    2.修改指定平台的依赖: key:[tool.briefcase.app.appname.macOS、windows、linux、iOS、web、android]
        1.修改pyproject.toml,修改requires,将依赖添加至requires
8.Python只在移动端:
    1.在桌面平台: 任何pip能安装的都可以被添加到你的需求中
    2.在移动平台: 只能使用纯Python包及包中不能包含二进制模块,numpy、scikit-learn、cryptography等不能在移动平台上使用
9. briefcase update -d #更新依赖
10.briefcase build #编译
11. briefcase run # 运行

让app运行更流畅

1.GUI事件循环: 当app正在处理一个事件，不能重绘也不能处理其他事件
2.异步编程: 使用 async 和 await 关键字实现
3.制作异步教程
    ![img.png](img.png)
    ![img_1.png](img_1.png)

测试app

1.briefcase dev -r #自动检查依赖安装情况
2.briefcase dev --test #执行测试
3.test_app.py #编写测试用例
4.briefcase run --test -r #运行时测试
5.briefcase run iOS --test、 briefcase run android --test #指定平台运行测试用例

实战:开始撸代码

项目配置文件详解

1.https://briefcase.readthedocs.io/en/latest/reference/index.html

Toga小部件工具详解

1.https://toga.readthedocs.io/en/latest/tutorial/index.html
2.安装toga依赖: pip install toga

1.编写应用程序

1.代码示例:

import toga

def button_handler(widget):
    print("hello")

def build(app):
    box = toga.Box()
    button = toga.Button("Hello world", on_press=button_handler)
    button.style.padding = 50
    button.style.flex = 1
    box.add(button)
    return box

def main():
    return toga.App("First App", "org.beeware.helloworld", startup=build)

if __name__ == "__main__":
    main().main_loop()

2.细节介绍

1.button_handler方法:widget参数,该函数将激活的小部件作为第一个参数
2.build方法: app参数,为toga.app实例,用于自定义app启动的方法
3.toga.Box: 盒子是一个对象，可用于容纳多个小部件，并定义小部件周围的填充
4.toga.Button: 定义一个按钮,参数1:按钮的展示名称;2.on_press:点击按钮后触发的行为(函数对象)
5.button.style: 定义按钮在窗口中的显示方式,默认情况下，Toga 使用一种名为 的样式算法Pack，有点像“CSS-lite”
    1.button.style.padding = 50 #按钮的所有边都有 50 像素的填充
    2.padding_top = 20 padding = (20, 50, 50, 50) #在按钮顶部定义20像素的填充
    3.button.style.flex = 1 #使按钮占据所有可用宽度
6.box.add(button): 将按钮添加到框中
7.return box: 返回包含所有 UI 内容的外部盒子,此框将是应用程序主窗口的内容

故障排除

1.建议首先创建一个虚拟环境
2.Toga 有一些最低要求：
    如果您使用的是 macOS，则需要使用 10.10 (Yosemite) 或更高版本。
    如果您使用的是 Linux，则需要 GTK+ 3.10 或更新版本。这是从 Ubuntu 14.04 和 Fedora 20 开始发布的版本。
    如果您使用的是 Windows，则需要安装 Windows 10 或更新版本。
3.运行脚本: cd 项目/src && python -m 项目名称

2.来写一个更复杂一点的页面:华氏度到摄氏度转换器

代码示例

import toga
from toga.style.pack import COLUMN, LEFT, RIGHT, ROW, Pack


def build(app):
    c_box = toga.Box()
    f_box = toga.Box()
    box = toga.Box()

    c_input = toga.TextInput(readonly=True)
    f_input = toga.TextInput()

    c_label = toga.Label("Celsius", style=Pack(text_align=LEFT))
    f_label = toga.Label("Fahrenheit", style=Pack(text_align=LEFT))
    join_label = toga.Label("is equivalent to", style=Pack(text_align=RIGHT))

    def calculate(widget):
        try:
            c_input.value = (float(f_input.value) - 32.0) * 5.0 / 9.0
        except ValueError:
            c_input.value = "???"

    button = toga.Button("Calculate", on_press=calculate)

    f_box.add(f_input)
    f_box.add(f_label)

    c_box.add(join_label)
    c_box.add(c_input)
    c_box.add(c_label)

    box.add(f_box)
    box.add(c_box)
    box.add(button)

    box.style.update(direction=COLUMN, padding=10)
    f_box.style.update(direction=ROW, padding=5)
    c_box.style.update(direction=ROW, padding=5)

    c_input.style.update(flex=1)
    f_input.style.update(flex=1, padding_left=160)
    c_label.style.update(width=100, padding_left=10)
    f_label.style.update(width=100, padding_left=10)
    join_label.style.update(width=150, padding_right=10)

    button.style.update(padding=15)

    return box


def main():
    return toga.App("Temperature Converter", "org.beeware.f_to_c", startup=build)


if __name__ == "__main__":
    main().main_loop()

详细说明

1.此示例展示了 Toga 的 Pack 风格引擎的更多功能。在这个示例应用程序中，我们设置了一个垂直堆叠的外框；在那个盒子里，我们放了 2 个水平盒子和一个按钮。
2.由于水平框上没有宽度样式，它们将尝试将它们包含的小部件放入可用空间。
3.小TextInput 部件的样式为flex=1，但是Label小部件的宽度是固定的；
4.结果，TextInput小部件将被拉伸以适应可用的水平空间。然后，边距和填充项确保小部件将垂直和水平对齐。
5.toga.TextInput: 定义一个文本输入框,readonly=True:设置为不可编辑
6.toga.Label： 定义表头,text_align:文字对齐方式,LEFT:居左,RIGHT:居右
7.box.style: 定义按钮在窗口中的显示方式,默认情况下，Toga 使用一种名为 的样式算法Pack，有点像“CSS-lite”
    1.box.style.padding = 50 #按钮的所有边都有 50 像素的填充
    2.padding = (20, 50, 50, 50) #在按钮顶部定义20像素的填充
    3.box.style.flex = 1 #使按钮占据所有可用宽度
    4.box.style.update： 更新页面布局,direction:指定方向
    5.box、button、input、label均可设置style

把盒子放在另一个盒子里:涉及布局、滚动条和其他容器内的容器

代码示例

import toga
from toga.style.pack import COLUMN, Pack

def button_handler(widget):
    print("button handler")
    for i in range(0, 10):
        print("hello", i)
        yield 1
    print("done", i)


def action0(widget):
    print("action 0")


def action1(widget):
    print("action 1")


def action2(widget):
    print("action 2")


def action3(widget):
    print("action 3")


def action5(widget):
    print("action 5")


def action6(widget):
    print("action 6")


def build(app):
    brutus_icon = "icons/brutus"
    cricket_icon = "icons/cricket-72.png"

    data = [("root%s" % i, "value %s" % i) for i in range(1, 100)]

    left_container = toga.Table(headings=["Hello", "World"], data=data)

    right_content = toga.Box(style=Pack(direction=COLUMN, padding_top=50))

    for b in range(0, 10):
        right_content.add(
            toga.Button(
                "Hello world %s" % b,
                on_press=button_handler,
                style=Pack(width=200, padding=20),
            )
        )

    right_container = toga.ScrollContainer(horizontal=False)

    right_container.content = right_content

    split = toga.SplitContainer()

    # The content of the split container can be specified as a simple list:
    #    split.content = [left_container, right_container]
    # but you can also specify "weight" with each content item, which will
    # set an initial size of the columns to make a "heavy" column wider than
    # a narrower one. In this example, the right container will be twice
    # as wide as the left one.
    split.content = [(left_container, 1), (right_container, 2)]

    # Create a "Things" menu group to contain some of the commands.
    # No explicit ordering is provided on the group, so it will appear
    # after application-level menus, but *before* the Command group.
    # Items in the Things group are not explicitly ordered either, so they
    # will default to alphabetical ordering within the group.
    things = toga.Group("Things")
    cmd0 = toga.Command(
        action0,
        text="Action 0",
        tooltip="Perform action 0",
        icon=brutus_icon,
        group=things,
    )
    cmd1 = toga.Command(
        action1,
        text="Action 1",
        tooltip="Perform action 1",
        icon=brutus_icon,
        group=things,
    )
    cmd2 = toga.Command(
        action2,
        text="Action 2",
        tooltip="Perform action 2",
        icon=toga.Icon.TOGA_ICON,
        group=things,
    )

    # Commands without an explicit group end up in the "Commands" group.
    # The items have an explicit ordering that overrides the default
    # alphabetical ordering
    cmd3 = toga.Command(
        action3,
        text="Action 3",
        tooltip="Perform action 3",
        shortcut=toga.Key.MOD_1 + "k",
        icon=cricket_icon,
        order=3,
    )

    # Define a submenu inside the Commands group.
    # The submenu group has an order that places it in the parent menu.
    # The items have an explicit ordering that overrides the default
    # alphabetical ordering.
    sub_menu = toga.Group("Sub Menu", parent=toga.Group.COMMANDS, order=2)
    cmd5 = toga.Command(
        action5, text="Action 5", tooltip="Perform action 5", order=2, group=sub_menu
    )
    cmd6 = toga.Command(
        action6, text="Action 6", tooltip="Perform action 6", order=1, group=sub_menu
    )

    def action4(widget):
        print("CALLING Action 4")
        cmd3.enabled = not cmd3.enabled

    cmd4 = toga.Command(
        action4, text="Action 4", tooltip="Perform action 4", icon=brutus_icon, order=1
    )

    # The order in which commands are added to the app or the toolbar won't
    # alter anything. Ordering is defined by the command definitions.
    app.commands.add(cmd1, cmd0, cmd6, cmd4, cmd5, cmd3)
    app.main_window.toolbar.add(cmd1, cmd3, cmd2, cmd4)

    return split

详细说明

注意: 为了呈现图标，您需要将图标文件夹移动到与应用程序文件相同的目录中。
1.toga.Table: 定义一个表格,参数详细说明:
    1.headings(表头)=["Hello", "World","desc"], data(内容)=data
    2.id:唯一标识符;3.style:指定样式
    3.accessors:访问器,multiple_select:支持多选框,
    4.on_select:提供的回调函数必须接受两个参数表(obj:“表”)和行(' '行' '或' '没有' '),on_double_click:双点击提供的回调函数必须接受两个参数表(obj:“表”)和行(' '行' '或' '没有' '),
    5.missing_value:缺省值,factory:已经弃用
2.toga.ScrollContainer: 定义一个滚动条,参数详细说明:
    1.horizontal:True(为水平,即横向滚动条),False(为垂直,即纵向滚动条)
3.toga.SplitContainer: 定义一个拆分控件,分别展示,参数详细说明:
        1.id:指定唯一标识符,style:指定样式,
        2.direction:是否水平展示,默认垂直展示,content:切换的内容,
        例如:[(left_container, 1), (right_container, 2)]
        3.factory:已经弃用
4.toga.Group:定义一个顶部选项卡(菜单),参数详细说明:
    1.text:菜单名称,order:指定排序,section:是否部件,
    2.parent:指定父级选项卡,label:目前已经弃用
    4.系统默认可调用的对象:
        Group.APP = Group("*", order=0)
        Group.FILE = Group("File", order=1)
        Group.EDIT = Group("Edit", order=10)
        Group.VIEW = Group("View", order=20)
        Group.COMMANDS = Group("Commands", order=30)
        Group.WINDOW = Group("Window", order=90)
        Group.HELP = Group("Help", order=100)
5.toga.Command: 需要调用命令时使用,参数详细说明:
    1.action:函数对象,text:标题,shortcut:命令描述,icon:指定展示图标,
    2.group:所属的选项卡,section:是否部件,order:指定排序,enabled:是否启用,factory&label:已经弃用
6.app.commands.add: 添加一组命令到commands选项卡中
7.app.main_window(程序主运行窗口).toolbar:工具栏操作,add添加
8.app.main_window.info_dialog: 正常提示弹窗,error_dialog:错误提示弹窗

构建一个浏览器

尽管可以构建复杂的 GUI 布局，但您可以使用现代平台上原生的丰富组件，用很少的代码获得很多功能

示例代码

import toga
from toga.style.pack import CENTER, COLUMN, ROW, Pack


class Graze(toga.App):
    def startup(self):
        self.main_window = toga.MainWindow(title=self.name)

        self.webview = toga.WebView(
            on_webview_load=self.on_webview_loaded, style=Pack(flex=1)
        )
        self.url_input = toga.TextInput(
            value="https://beeware.org/", style=Pack(flex=1)
        )

        box = toga.Box(
            children=[
                toga.Box(
                    children=[
                        self.url_input,
                        toga.Button(
                            "Go",
                            on_press=self.load_page,
                            style=Pack(width=50, padding_left=5),
                        ),
                    ],
                    style=Pack(
                        direction=ROW,
                        alignment=CENTER,
                        padding=5,
                    ),
                ),
                self.webview,
            ],
            style=Pack(direction=COLUMN),
        )

        self.main_window.content = box
        self.webview.url = self.url_input.value

        # Show the main window
        self.main_window.show()

    def load_page(self, widget):
        self.webview.url = self.url_input.value

    def on_webview_loaded(self, widget):
        self.url_input.value = self.webview.url


def main():
    return Graze("Graze", "org.beeware.graze")


if __name__ == "__main__":
    main().main_loop()

在此示例中，您可以看到一个应用程序被开发为一个类，而不是一个构建方法。

您还可以看到以声明方式定义的框 - 如果您不需要保留对特定小部件的引用，您可以内联定义一个小部件，并将其作为参数传递给框，它将成为那个盒子。

详细说明

1.toga.WebView: 指定一个web页面

打造独家app

1.添加图标
2.下一步