写给Python社群的第10课：Python 研发 Windows桌面程序，长长长的文

⛳️ 图形用户界面

常见软件操作界面有三类，第一种是 DOS 界面，即黑控制台，第二中是 Windows 为主的图形用户界面，第三种是在网页中呈现的 Web 用户界面，在本篇博客我们会以 PyQt5 为主，实现 Windows 操作系统界面风格的 Python 软件。

在正式开始前，依旧是准备知识的学习，第一点是图形用户界面，英文名为 Graphical User Interface，简称 GUI，也叫做图形用户接口，大白话就是用图形方式显示计算机操作。

任意一图形界面都包括如下概念。

• 组件（Components）：按钮，复选框，下拉列表，输入框这些都被称为组件；
• 窗体（Form）：组件依托于窗体展现和执行；
• 事件（Event）：按钮的单击事件，双击事件，窗体的最大化，最小化事件；
• 属性（Property）：属性是窗体或者组件可编辑的值，例如标题，文字颜色，文字大小，背景图片；
• 方法（Methods）：方法是窗体或组件可调用的函数。

掌握上述概念之后，就可以使用第三方模块进行程序开发了，常见的 GUI 开发包有如下内容。

• tkinter：Python 内置的 GUI 开发包；
• PySide：免费开源第三方包，主要对手是 PyQt，推荐；
• wxPython：跨平台 GUI 工具包；
• PyQt：一款基于 Qt 框架的 GUI 工具包，推荐；
• PyGTK：开源免费工具包，底层的 GTK+提供了各式的可视元素和功能；
• PyGObject:GUI 工具包。

各个工具包之间的差异不是很大，本篇博客重点为大家介绍 PyQt。

⛳️ PyQt 安装和 designer 工具

PyQt 的安装分为三种情况，分别如下所示。

第一种：命令行安装

在控制台输入下述命令，安装最新版本的 PyQt5。

pip install PyQt5 -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/

除此之外，还需要搭配 pyqt5-tools 进行界面设计。

pip install pyqt5-tools -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/

第二种：下载软件安装
去 pip 官方查找对应的下载地址，下载完毕之后进行安装即可。

第三种：在 Anaconda 包中安装
如果你本地使用的是 Anaconda，那安装本软件之后，默认已经安装了 PyQt5 相关的工具包，直接使用即可。

界面设计工具 designer.exe 在目录 \Anaconda3_202011\Library\bin 中，可以查找到点击运行即可。

🔥 designer 工具

直接启动 designer.exe 之后，默认弹窗如下所示。

使用该软件可以大幅度降低我们设计窗体的效率，选择 Main Window 之后，点击创建按钮，即可进入窗体设计页面，
Designer 工具设计的窗体文件默认扩展名为 .ui。

接下来看一下 designer 这款工具的界面布局，这有利于后续设计软件界面。

窗体 MainWindow，可以摆放各种组件

组件库 Widget Box，可以拖动出各种组件

对象查看器，属性编辑器，资源浏览器，信号/槽编辑，动作编辑器，可以设计窗体，组件的属性，可以查看窗体对象

功能菜单，功能快捷键

这四个区域在后续 Windows 界面设计中，都会应用到，初学过程中可以勇于尝试，大胆点击。

⛳️ PyQt Hello World

接下来实现第一个 Window 桌面程序，在 MainWindow 中添加一个按钮和一个 Hello World 文本框，最终实现的效果如下所示。

实现步骤如下所示。

1. 从左侧 Display Widgets 展示组件中，选择 Label，长按鼠标左键，拖动到 MainWindow，然后双击编辑文本为 Hello World；
2. 从左侧 Buttons 组件组中，选择 Push Button 组件，长按鼠标左键，拖动到 MainWindow，双击修改按钮文本为 【第一个按钮】。

通过这两个步骤，你会发现使用拖动方式设置组件，大幅度提高了代码编写效率。

按下快捷键 Ctrl+S 保存代码，文件名为 Main.ui，接下来将 .ui 文件转换为 .py 文件，使用的命令为 pyuic5，在 Main.ui 所在目录执行下述命令。

pyuic5 -o PMain.py Main.ui

命令运行完毕，会生成一个 PMain.py 文件，打开之后可以看到 Python 代码，部分代码截取展示如下。

def retranslateUi(self, MainWindow):
    _translate = QtCore.QCoreApplication.translate
    MainWindow.setWindowTitle(_translate("MainWindow", "MainWindow"))
    self.label.setText(_translate("MainWindow", "Hello World"))
    self.pushButton.setText(_translate("MainWindow", "第一个按钮"))

下面就需要新建一个 Python 文件，命名为 CaApp.py，然后调用 PMain.py 文件。

import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication,QMainWindow
import PMain # 导入刚刚生成的Python 文件

if __name__ == '__main__':
    app = QApplication(sys.argv) # 创建应用程序实例
    MainWindow = QMainWindow() # 创建主窗口实例
    ui = PMain.Ui_MainWindow() # 创建刚刚设计的 Main 窗口实例
    ui.setupUi(MainWindow) # 将 PMain 窗体与 MainWindow 合并
    MainWindow.show()
    sys.exit(app.exec_()) # 执行退出命令

此时运行代码，就可以看到刚刚设计的窗体。

🔥 完善窗体

下面通过 designer 工具完善窗体属性，首先修改窗体的标题和图标。

修改 windowTitle 属性

修改窗体 icon 属性，即 windowIcon 属性

上述两个属性修改完毕，再次运行下述命令。

pyuic5 -o PMain.py Main.ui

生成界面的 Python 代码之后，就可以重新运行 CaApp.py 文件，得到最新的窗体视图了。

🔥 学习组件

使用 PyQt5 工具包最重要的就是熟悉组件，然后掌握各个组件的属性，在 designer 中，内置了大量可直接拖拽的组件，具体分类如下。

• Layout：布局相关组件；
• Spacers：分割组件，水平线和垂直线；
• Buttons：按钮组件；
• Item Views：选项视图组件；
• Item Widgets：选项小组件；
• Containers：容器组件；
• Input Widgets：输入组件；
• Display Widgets：展示组件。

一个标准的组件重点要关注三方面，分别是属性，方法，事件。下面我们拿一个按钮组件 PushButton 举例学习。

拖拽一个新组件到 Main.ui 窗体中。

先学习按钮的相关属性。

Push Button 常用属性如下。

• objectName：按钮名称，对象名称，唯一；
• text：按钮显示文本；
• icon：按钮小图标；
• font：设置按钮上字体相关属性；
• styleSheet：设置背景色，字体颜色；
• enabled：启用状态属性。

Push Button 按钮方法调用。
调用组件方法，需要将 .ui 文件转换为 .py 文件，然后通过对象调用其方法，例如下图所示内容，通过窗体对象或者按钮对象，然后通过 . 调用其方法。

Push Button 按钮事件
PyQt5 组件的事件由信号（Signal）和槽（Slot）实现，信号用于发送组件的事件处理命令，槽接收并处理事件操作内容。

还是拿按钮举例，按钮有 click() 鼠标单击事件，单击事件就是信号，自定义单击事件处理函数就是槽，下面我们通过信号/槽编辑器设置鼠标事件。

接下来是操作步骤，第一次操作的时候，一定要注意各步骤顺序。

选中要操作的按钮之后，点击快捷工具栏中的【编辑信号/槽】按钮，下图箭头指向的图标。

然后选中按钮按住鼠标左键，拖动出一个【地线】出来，如下图所示。

此时 PyQt5 会弹出一个配置连接的窗体，点击左侧的 clicked()，右侧出现空白窗体。

下面可以点击编辑按钮，添加槽函数，再新弹出的窗口中点击绿色【+】号，然后输入 show_box() 函数名。

返回配置连接页，选中 show_box() 函数名，点击 OK，完成信号/槽配置。

完全编辑完毕呈现如下状态。

此时再次执行将 .ui 文件转换为 .py 文件的命令。

pyuic5 -o PMain.py Main.ui

比对代码发现多了下图所示内容，此时还需要进行一点点的修改，即将 MaiWindow.btn_click 修改为 self.btn_click

同时将自定义函数 btn_click 内容补充并实现弹窗提示。

def btn_click(self):
     QtWidgets.QMessageBox.information(self.pushButton_2,"弹窗","弹窗内容")

打开 CaApp.py 点击运行代码，查看一下运行结果，下图是成功运行的结果。

信号/槽学习完毕，可以再补充一下事件类型相关知识点。
鼠标相关

• Clicked：单击事件；
• Pressed：左键按压事件；
• Released：左键释放事件；
• Toggled：控件状态改变时触发事件；
  键盘相关
• textChanged：文本变化事件；
• textEdited：文本编辑事件；
• cursorPositionChanged：光标位置变化事件；
• returnPressed：回车事件；
• selectionChanged：下拉列表变化。

⛳️ 组件学习

掌握 PyQT5 桌面开发，最快捷的路线是依次学习常用组件，接下来我们就从简单组件入手，为你依次介绍各个组件。

🔥 Label 组件

标签组件，文本组件，该组件核心功能是在界面上提供文字展示功能，其在组件盒的 Display Widgets 分组中。

Label 拖拽之后的，重点关注属性编辑器，其重要属性值如下。

• objectName：组件名称，设置该值之后可以很方便的在代码中调用该组件；
• text：展示文本；
• font：设置字体样式。

除了上述三个重要属性外，还可以给 Label 组件设置图片，即属性编辑器中的 pixmap。

点击该属性右侧的下拉三角，在弹出的菜单中选择文件，在电脑中选择对应图片即可完成设置，此时会发现图片仅显示了局部，可以通过修改属性编辑器中的 scaledContents 属性，将其修改为 True。即可实现图片自适应。

Label 组件还提供了简易外观设置，对应的属性是 QFrame 分组中的 frameShape 属性，可以选择如下内容。

• Box：增加边框；
• Panel：三维样式，需要将 frameShadow 设置为 Raised，可以查看效果；
• Hline：水平居中线；
• Vline：垂直居中线。

测试效果如下所示。

🔥 Line Edit 组件

单行输入框组件，该组件结合 Label 组件，可以快速实现一个登录窗口，如下所示。

Line Edit 组件可以设置 placeholderText 属性，展示用户提示信息。

学习时可以对 Line Edit 组件设置信号/槽，然后查看其事件，如下图所示。

🔥 Date/Time 组件

日期/时间组件，也是我们经常接触的一类组件，其包括 Time Edit，Date Edit，Date/Time Edit 三个组件。

这三个组件默认展示风格是英国的，需要手动进行设置，在属性编辑器中找到 displayFormat 属性，可以对其进行修改，这里仅拿 Date/Time Edit 举例，修改上述属性值为：yyyy 年 M 月 d 日 H 时 mm 分 ss 秒，即可得到下述效果。

🔥 Check Box 组件

复选框组件可以解决用户的多选问题，在 Buttons 分组中拖拽 Check Box 组件到窗体中，然后设置 checked 属性为 True，即选中状态。

🔥 Combo Box 组件

下拉选择框组件，也被成为下拉列表，拖拽该组件到窗体中，直接双击即可编辑可选项，如果设置出错，可以继续双击进行修改

为了学习 Combo Box 组件的相关事件，可以切换到信号/槽设置，然后拖拽出【地线】，在弹出的配置连接窗口可以看到其内置好的所有事件名称。

除此之外，Combo Box 组件还提供了一些常用方法，清单如下。

• additem(v)：添加项；
• additems(v)：批量添加元素；
• clear()：删除所有值；
• count()：统计值的个数；
• currentText()：返回选中的值；
• currentIndex()：返回选中的索引。

🔥 List View 组件

列表选择器组件可以为窗体提供一竖列数据的显示和选取功能，从组件库拖拽一个 List View 到界面中，然后在组件上点击鼠标右键，选择 变型为，之后选择 QListWidgets，接下来的操作就是双击组件，然后编辑内容了，最终得到的效果如下所示。

List View 组件常用的方法如下。

• setModel()：设置列表视图的数据模型；
• selectedItem()：获取鼠标选中项目；
• isSelected()：判断列表中某条数据是否被选中。

List View 组件常用的事件信号如下。

• clicked()：单击事件；
• doubleClicked：双击事件。

更多事件信号依旧采用切换到信号/槽视图，然后拉出地线弹窗查看。

🔥 Tree View 和 Table View 组件

Tree View

树状视图，也叫做树表结构，是以树状图的形式显示数据项，最常见的就是 windows 操作系统的文件目录结构。

在 designer 中拖拽 Tree View 到界面中，然后选择变型为 QTreeWidgets，接下来依旧是双击编辑项目，然后输入对应内容，完成树表数据添加。

添加数据的时候注意列和项目，依次添加最终得到如下效果。

Table View

最后一个要给大家介绍的组件是表视图，就是表格，它可以分行分列展示数据，其在编码时核心通过 setModel(model) 方法绑定数据模型。

拖拽 Table View 组件到窗体中，然后设置变型为 QTableWidgets，接下来双击组件就可以添加行列数据了。

注意在编辑的时候，需要现有行列，再有项目。

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