一、用户界面及图形用户界面库简介
1、用户界面简介
用户界面分为命令行用户界面和图形用户界面，是人机交互的重要手段。
- 命令行用户界面：Command line User Interface（简称CUI），一般不支持鼠标，需要通过键盘输入指令，例如Windows系统的终端命令窗口、Python的运行和控制台窗口等。
- 图形用户界面：Graphical User Interface（简称GUI）， 允许用户使用鼠标和键盘点击选择图标和菜单项，来完成启动程序、执行命令和操作文件等日常事务，例如Windows系统界面。
很显然，图形用户界面要比命令行用户界面更直观、操作更便捷，所以开发完整的Python项目必须要设计一个功能完备并且漂亮的图形界面。
2、常用图形用户界面库简介
Python中常用的图形用户界面库有Thinker、PyQt、PySide2、WxPython和PySimpleGUI等，各具特色，下面简单介绍一下。
- Thinker：Python官方自带的图形界面库
优点：不需要安装，导入就可以使用；语法结构简单，易于掌握。
缺点：没有界面设计器概念，所有控件的尺寸和位置调整都需要使用语句重复罗列，代码冗长，尤其不利于后期调整及维护。 - PyQt：第三方公司开发的图形界面库
优点：拥有QT设计器，可以通过可视化方式创建界面，拖拉控件即可完成界面设计。
缺点：PyQt不是Python官方开发的，因此商业化应用受到一定限制，必须遵守开源协议即GPLv3许可证。简单的说就是项目交付给甲方时需要附带源代码，它的替代产品是PySide2。二者功能和语法几乎相同，但是PySide2是Python官方开发的，因此使用时不受限制。另外，PyQt设计界面生成的代码量比较大。 - WxPython：采用c++编写的第三方库，也是主流图形用户界面库之一。
- PySimpleGUI：封装了多个图形界面库的模块，功能强大，使用前需要安装。
优点：PySimpleGUI体系封装了Thinker、Qt、WxPython和Remi，因此可以获得所有的控件元素，例如按钮、弹窗、滑块和下拉菜单等；在布局设计上，采用了更简单更人性化的 *** ，代码量非常少，易于后期维护；另外，PySimpleGUI使用了比较宽松的公共许可证——LGPL 3。
二、PySimpleGUI模块基本应用
1、基本步骤
- 导入库：import PySimpleGUI as sg，简写sg是约定成俗的写法
- 定义布局layout：layout是一个二维列表，外层列表里面包含多个内层列表，每个内层列表就是图形用户界面上的一行，包含这一行的所有控件定义
- 创建窗口对象：使用PySimpleGUI的Window类创建一个窗口对象，参数包括窗口标题、布局layout等
- 事件循环：利用while True进行无限循环，避免窗口一闪即关，同时反复读取窗口对象的事件和数据，然后进行判断处理
- 关闭窗口对象：使用close *** 变比窗口对象，释放资源
模版代码如下：
# 导入库import PySimpleGUI as sg# 定义布局layout = < , # 窗口之一行只有一个文本框，文本框语句可以简写成sg.T , # 第二行有一个文本框和一个文本输入框，文本输入框语句可以简写成sg.In , # 第三行同上，文本输入框语句可以有默认值 # 第四行有两个按钮，按钮语句可以简写成sg.B># 创建窗口对象，窗口标题是“图形窗口模版”，把布局列表layout传进去window = sg.Window('图形窗口模版', layout)# 主程序体，事件循环while True: # 循环读窗口，把发生的事件和输入的数据赋值给event和values # values是一个字典，默认key是从0开始的数字序列 event, values = window.read() # 判断确定按钮事件，输出文本输入框的内容 if event == '确定': print(values) # 判断窗口关闭按钮事件，退出循环。 # 窗口关闭事件的检测是必须要有的，否则就是点击窗口上的关闭按钮也不起作用。 # 如果用鼠标点击窗口的关闭按钮，事件就是None if event == None: break# 关闭窗口对象window.close() 注意：所有控件都是调用的类，因此首字母都是大写的，例如sg.Text，窗口对象同样。
运行结果：
2、相关内容扩展
# 导入库import PySimpleGUI as sg# 定义布局layout = < # enable_events参数是设置是否允许该组件产生事件 # 参数key是组件的关键字，设置key后，在取窗口事件和数据时就可以写成event==key值和values的形式 # 设置key，看着更直观，不容易出错。另外如果窗口组件过多，再用索引值取窗口数据内容就不方便记忆 , , # key值'-In_Name-'是约定成俗的写法，有助于区分，一般单词之一个字母大写 , , ># 创建窗口对象window = sg.Window('图形窗口模版', layout)# 主程序体，循环while True: event, values = window.read() # 由于“请输入学生信息”文本框参数enable_events=True，所以单击后就会产生事件 # 这里使用layout里定义的key来识别更方便 if event == '-Msg-': sg.popup('请输入学生信息') # 弹窗信息 # 确定按钮事件，弹窗输出文本输入框的内容 # 读取窗口得到的返回值values是一个字典，默认要这样取值：values<0>、values<1>…… # 如果窗口组件太多，用序号取值很不直观，可以使用在layout里定义的key来取值 if event == '确定': sg.popup('学生姓名是：', values<'-In_Name-'>) # 事件以XX开头 if event.startswith('功能'): sg.popup('您点击了功能**按钮！') # 事件以XX结尾 if event.endswith('内容'): sg.popup('您点击了**内容按钮！') # 判断窗口关闭和点击取消按钮事件，退出循环 if event in (None, '取消'): # 也可以写成(sg.WIN_CLOSED, '取消') break# 关闭窗口对象window.close() 3、Window类属性
Window( title, # 窗口标题设定 layout=None, # 布局设定 location=(None, None), # 默认窗口出现的位置 size=(None, None), # 窗口宽高设定 element_padding=None, # 元素间间隔设定 button_color=None, # 按钮元素颜色设定（文本颜色，背景颜色） font=None, #（字体名称，字体大小） background_color=None, # 背景颜色设定 auto_close=False, # 界面自动关闭设定 auto_close_duration=3, # 默认为3秒，自动关闭前界面持续打开时间 no_titlebar=False, # 界面无标题栏设定 grab_anywhere=False, # 拖拽窗口设定。 keep_on_top=False, # 如果为True，界面保持在屏幕的最前方 resizable=False, # 如果为True，界面生成后可以调整大小 disable_close=False, # 如果为True，窗口关闭按钮将不起作用 disable_minimize=False, # 如果为True，窗口最小化按钮将不起作用 right_click_menu=None, # 右击调出菜单 transparent_color=None, # 界面透明设定 =sg.theme_background_color() element_justification="left", # 元素对齐方式设定。有效值 left，right，center )4、自定义主题
PySimpleGUI模块自带了上百套主题，主题里预定义了窗口背景颜色、字体颜色、组件边框效果等等，可以使用相应语句预览主题和打印有效主题名称列表。
- 预览主题
输入如下代码：
import PySimpleGUI as sgsg.theme_previewer()运行效果如下图：
PySimpleGUI模块预定义主题
默认主题是：Dark Blue 3，即深蓝 3。
- 获取有效主题名称
上面输出的主题预览图里的主题并不全，并且有些还是无效的，在使用时可以先输出有效主题列表，然后通过复制粘贴就可以很方便的引用了。代码如下：
import PySimpleGUI as sgprint(sg.theme_list())输出结果：<'Black', 'BlueMono', 'BluePurple', 'BrightColors', 'BrownBlue', 'Dark', 'Dark2', ……>注：因为列表内容太多，所以这里用省略号代替。- 设置主题
格式：sg.theme(主题名称)，演示代码如下：
import PySimpleGUI as sgsg.theme('Green') # 设置主题为'Green'layout = < , , , >window = sg.Window('自定义主题', layout)while True: event, values = window.read() if event is None: breakwindow.close() 运行效果如下图：
【技巧】如果设置主题语句的参数为空字符串，即sg.theme('')，则会随机设置主题，每次运行程序主题都不一样，并且在pycharm的运行窗口里还会显示有效主题列表和当前正在使用的主题名称。反复运行程序，发现哪个主题比较相中，就可以在运行窗口里复制粘贴正在使用的主题名称。
运行窗口里的内容如下：（最下面一行后面的DarkTeal11就是当前使用的主题名称）
** Warning - Theme is not a valid theme. Change your theme call. **valid values are <'Black', 'BlueMono', 'BluePurple', 'BrightColors',……>Instead, please enjoy a random Theme named DarkTeal11- 修改预定义主题的局部设置
假设我们相中了一个主题的整体效果，但是对局部设置不太满意，例如字体颜色，那么使用相应语句就可以针对部分设置进行更改。
首先，看一下一个主题包含的内容和相应的值，代码如下：
'LightGreen3': {'BACKGROUND': '#A8C1B4', 'TEXT': 'black', 'INPUT': '#DDE0DE', 'SCROLL': '#E3E3E3', 'TEXT_INPUT': 'black', 'BUTTON': ('white', '#6D9F85'), 'PROGRESS': DEFAULT_PROGRESS_BAR_COLOR, 'BORDER': 1, 'SLIDER_DEPTH': 0, 'PROGRESS_DEPTH': 0}以上是一个主题所包含的所有元素及设置，对应的修改这些设置的 *** 如下：
theme_background_colortheme_border_widththeme_button_colortheme_element_background_colortheme_element_text_colortheme_input_background_colortheme_input_text_colortheme_progress_bar_border_widththeme_progress_bar_colortheme_slider_border_widththeme_slider_colortheme_text_color这些 *** 在pycharm里输入语句sg.theme_时就会自动提示，然后设置好相应的值就可以了。假设我对按钮的文字颜色white不满意，现在想修改成黑 *** lack，那么修改语句如下：
sg.theme('LightGreen3') print(sg.theme_button_color())sg.theme_button_color(('black','#6D9F85'))注：首先设置主题，然后打印输出按钮的颜色，为的是取得按钮的背景颜色，最后修改按钮的文字颜色为black，把背景颜色复制粘贴过来。注意，修改颜色语句的参数是一个元组！
5、自动批量创建组件
对于一些特征相同、数量较多的组件，可以使用列表推导式的方式来自动批量创建，下面分三种形式演示：
- 横向批量创建按钮组件
import PySimpleGUI as sglayout = <>window = sg.Window('自动批量创建组件', layout)while True: event, values = window.read() if event is None: breakwindow.close() 运行效果：
- 纵向批量创建按钮组件
layout = < for i in '1234567890'> 注意内层方括号的位置，运行效果：
- 仿计算器样式创建按钮组件
import PySimpleGUI as sgsg.theme('LightYellow')# 自定义函数，返回带有格式设定的按钮元素，修改这里的参数，所有按钮就都随着改变def cbtn(text): return sg.B(text, pad=(0, 0), size=(4, 2), font=('宋体', 18))# 定义布局，利用列表推导式配合自定义按钮函数，自动批量创建按钮layout = < , , , ,>window = sg.Window('批量创建按钮', layout, keep_on_top=True)while True: event, values = window.read() print(event) if event is None: breakwindow.close() 运行效果：
三、核心组件介绍
图形窗口核心组件的属性很多，但是绝大部分都是共通的，因此这里以文本框为基础进行详细介绍。
1、单行文本框Text
格式：sg.Text(参数)，可以简写成sg.T(参数)
- 详细属性设置（组件都有很多通用属性，设置 *** 是一样的。这里以单行文本框为例，对所有属性进行详细介绍，后面将不再介绍通用属性，只介绍组件的特殊独有属性）
Text( text="", # str:要显示的文本。可以包含\n以实现多行。 key=None, # : # 元素唯一标识符， # 书写规范 key='-NMAE-'。用于元素的定位。 size=(None, None), # (int, int): 元素宽度,行高 font=None, # 设定字体的名称,大小 # font='宋体' # font=('宋体',int) or font=<'宋体',int> auto_size_text=None, # bool: 元素根据文本自动调节大小 enable_events=False, # bool: 事件属性,设定为True时，点击文本发生事件。 relief=None, # 浮雕设计 'raised','sunken','flat','ridge','solid','groove' border_width=None, # 设定relief时，用来设定边界宽度 text_color=None, # 文本颜色 background_color=None, # 文本背景颜色 justification=None, # 对齐方式: 'left','right','center' pad=None, # 元素间隔设定 记住左右上下 # (int, int) or ((int, int),(int,int)) # or (int,(int,int))or ((int, int),int) # (left/right, top/bottom) or ((left, right), (top, bottom)) right_click_menu=None, # 右击调出菜单 List,str>>> # 设定后,右击此元素可以调出菜单。 grab=False, # bool:如果为真,点此元素可以移动拖拽窗口 tooltip=None, # str:悬浮文本 ,当光标置于该元素上方,会显示设定的文本。 visible=True # bool: 元素可见状态 ) - Update ***
Update *** 用于在程序中更新文本框设置
格式：window
可用于更新的属性如下：
update( value=None, # str 更新文本 background_color=None, # str 更新文本背景颜色 text_color=None, # str 更新文本颜色 font=None, # 更新字体的名称或者大小 visible=None # 更新元素的可见状态 )- 完整设置实例
import PySimpleGUI as sg# 定义文本框需要显示的文本txt = '''今年以来，面对复杂严峻的国内外形势和多重超预期因素冲击，中国经济顶住压力，前三季度国内生产总值（GDP）同比增长3%，在上半年同比增长2.5%的基础上，持续巩固回升态势。'''# 定义右键菜单内容r_menu = <'menu', <'红色文字', '绿色文字', '蓝色文字', '背景颜色', <'白色背景', '黄色背景', '黑色背景'>>># 定义布局layout = << sg.Text( text=txt, key='-TXT-', size=(47, 3), font=('微软雅黑', 12), auto_size_text=False, enable_events=False, relief='raised', border_width=10, text_color='blue', background_color='white', justification='left', pad=((4, 4), (8, 8)), right_click_menu=r_menu, grab=True, tooltip='这是文本框！！！', visible=True)>, >window = sg.Window('自动批量创建组件', layout)while True: event, values = window.read() # 更新文字颜色 if event == '红色文字': window<'-TXT-'>.update(text_color='red') if event == '绿色文字': window<'-TXT-'>.update(text_color='green') if event == '蓝色文字': window<'-TXT-'>.update(text_color='blue') # 更新背景颜色 if event == '白色背景': window<'-TXT-'>.update(background_color='white') if event == '黄色背景': window<'-TXT-'>.update(background_color='yellow') if event == '黑色背景': window<'-TXT-'>.update(background_color='black') if event is None: breakwindow.close() 运行效果：
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PySimpleGUI模块介绍到此全部完毕，篇幅太长了，但是为了知识点的连续性，还是都放在了一个篇幅里。如有不到之处，敬请教诲。
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