Python 圖形介面框架 PyQt5 使用指南！
大家好，我是@無歡不散，一個資深的網際網路玩家和Python技術愛好者，喜歡分享硬核技術。
歡迎訪問我的專欄：
使用Python開發圖形介面的軟體其實並不多，相對於GUI介面，可能Web方式的應用更受人歡迎。但對於像我一樣對其他程式語言比如C#或WPF並不熟悉的人來說，未必不是一個好的工具。
常見GUI框架
PyQt5[1]
：
Qt[2]
是一個跨平臺的 C++圖形使用者介面庫。QT一度被諾基亞擁，後出售給芬蘭的軟體公司Digia Oyj。PyQt5是基於Digia公司Qt5的Python介面，由一組Python模組構成。PyQt5本身擁有超過620個類和6000函式及方法。在可以運行於多個平臺，包括：Unix， Windows， and Mac OS。
Pyside6[3]
：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，缺點是釋出比較晚，網上的資料沒有PyQt5多。
Tkinter[4]
：Python內建的GUI框架，使用TCL實現，Python中內嵌了TCL直譯器，使用它的時候不用安裝額外的擴充套件包，直接import，跨平臺。不足之處在於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[5]
：PySimpleGUI 是 Tkinter 一層包裝。使用 PySimpleGUI 實現自定義 GUI 所需的程式碼量要比使用 Tkinter 直接編寫相同的 GUI 要少得多。
WxPython[6]
：wxPython是Python語言對流行的wxWidgets跨平臺GUI工具庫的繫結。用得比較廣泛，跨平臺，C++編寫，文件少，使用者可能就需要根據程式設計內容對不同平臺中的GUI程式碼做一些調整。遇到問題不好解決，程式碼佈局控制元件，不直觀。
Wax[7]
：基於wxPython ，為克服wxPython的問題而製作的一個包。
Kivy[8]
：主要針對多點觸控程式，智慧手機平板等，也可以在沒有觸屏功能的系統上，全平臺支援（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[9]
：Write once。 Deploy everywhere。需要與Kivy配合使用。
Toga[10]
：一個使用Python開發原生APP的GUI工具包。Toga由一個具有共享介面的基礎元件庫組成，以簡化與平臺無關的GUI開發。Toga適用於Mac OS、Windows、Linux（GTK）以及Android和iOS等移動平臺。
Eel[11]
：一個輕量的 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 應用程式，並具有對 Python 功能（capabilities）和庫的完全訪問許可權。
Flexx[12]
：一個純 Python 工具包，用來建立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 是跨平臺的。只需要有 Python 和瀏覽器就可以執行。
pywebview[13]
是圍繞 webview 元件的輕量型跨平臺包裝器（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，同時盡最大可能隱藏使用瀏覽器構建GUI的事實。
enaml[14]
：一種能夠讓你用最小的努力就可以實現高質量GUI介面的的Python框架，也是一種獨特的程式語言。enaml將宣告性語言與基於約束的佈局系統結合在一起，使使用者可以輕鬆地定義靈活佈局的UI。enaml應用程式可以在任何支援Python和Qt的平臺上執行。
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制元件集合，每一個PyQt控制元件都對應一個Qt控制元件，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宏。
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控制元件集。
能夠跨平臺執行在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，並自動生成可執行的Python程式碼。
提供一整套種類齊全的視窗控制元件。
PyQt5是由一系列Python模組組成，有超過620個類，6000個函式和方法，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 類檔案、程序與執行緒一起使用。
QtGui：包含了視窗系統、事件處理、2D 影象、基本繪畫、字型和文字類。
QtWidgets：包含了一系列建立桌面應用的 UI 元素。
QtMultimedia：包含了處理多媒體的內容和呼叫攝像頭 API 的類。
QtBluetooth：包含了查詢和連線藍芽的類。
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：包含了透過客戶端進入和管理 Qt Cloud 的類。
QtWebSockets：包含了 WebSocket 協議的類。
QtWebKit：包含了一個基 WebKit2 的 web 瀏覽器。
QtWebKitWidgets：包含了基於 QtWidgets 的 WebKit1 的類。
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充套件標記語言 （XML），用於描述二維向量圖形的圖形格式（這句話來自於維基百科）。
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進行打包，fbs對Python 3。7以後的版本可能存在相容問題，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
pip install pyqt5
pip install pyqt5-tools
其中pyqt5-tools為Qt Designer拖拽式的介面設計工具。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的配置
Qt Designer 是透過拖拽的方式放置控制元件，並實時檢視控制元件效果進行快速UI設計。
整個畫面的構成：
左側的“Widget Box”就是各種可以自由拖動的元件
中間的“MainWindow – untitled”窗體就是畫布
右上方的”Object Inspector”可以檢視當前ui的結構
右側中部的”Property Editor”可以設定當前選中元件的屬性
右下方的”Resource Browser”可以新增各種素材，比如圖片，背景等等
最終生成。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配置
在Pycharm中，依次開啟 File – Settings – Tools – External Tools，點選 + Create Tool，配置如下：
Name： QtDisigner
Program ： D：\Program Files\Python36\Lib\site-packages\qt5_applications\Qt\bin\designer。exe # 請根據實際修改
Working directory： $FileDir$
PyUIC配置
PyUIC主要是把Qt Designer生成的。ui檔案換成。py檔案。
在Pycharm中，依次開啟 File – Settings – Tools – External Tools，點選 + Create Tool，配置如下：
Name： PyUIC
Program ： D：\Program Files\Python36\python。exe # 當前Python目錄，請根據實際修改
Arguments： -m PyQt5。uic。pyuic $FileName$ -o $FileNameWithoutExtension$。py
Working directory： $FileDir$
PyRCC配置
PyRCC主要是把編寫的。qrc資原始檔換成。py檔案。
在Pycharm中，依次開啟 File – Settings – Tools – External Tools，點選 + Create Tool，配置如下：
Name： PyRCC
Program： D：\Program Files\Python36\pyrcc5。exe # 當前rcc工具目錄，請根據實際修改
Arguments： $FileName$ -o $FileNameWithoutExtension$_rc。py
Working directory： $FileDir$
PyQt5使用示例
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_（））
其中：
Qapplication（）：每個GUI都必須包含一個Qapplication，argv表示獲取命令列引數，如果不用獲取，則可以使用［］代替。
QMainWindow（）：類似一個容器（視窗）用來包含按鈕、文字、輸入框等widgets。arg標識可以獲取命令列執行時的引數。
SetGeometry是用來定義 QMainWindow（） 視窗的尺寸， 語法：setGeometry（x， y， width， height ），其中x，y為螢幕上的座標點。
show（）：用來顯示視窗
exit（app。exec_（））：設定視窗一直執行指導使用關閉按鈕進行關閉
PyQt5支援的常見Widgets有：
從上到下，從左到右依次為：Qlabel、QcomboBox、QcheckBox、QradioButton、QpushButton、QtableWidget、QlineEdit、Qslider、QProgressBar
對於使用Pyqt5設定文字內容，我們使用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_（））
按鈕與事件：
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_（））
button。clicked。connect（） 在按鈕點選後執行特定的事件。
PyQt5實戰
實戰專案：簡易的天氣查詢軟體
1、使用Qt Designer設計一個介面
用到的控制元件有Button， GroupBox， Label，ComboBox，TextEdit，同時定義了兩個按鈕queryBtn及clearBtn，分別用來查詢及清空天氣資料。我們需要繫結槽函式，方法如下：
在Qt Designer右下角選擇 訊號/槽編輯器，點選+號新增
分別選擇queryBtn及clearBtn，選擇訊號 clicked（）， 接收者 Dialog 及槽 accept（），（槽函式這裡不知道如何定義，後期在程式碼裡再進行修改）
以上完成後儲存為Weather。ui檔案。
2、轉換.ui檔案為.py檔案
PyQt5支援直接使用。ui檔案：
import sys
from PyQt5 import QtWidgets， uic
app = QtWidgets。QApplication（sys。argv）
window = uic。loadUi（“mainwindow。ui”）
window。show（）
app。exec（）
但是為了更好的自定義及修改上面的槽函式，可以使用External Tools – PyUIC，即可生成Weather。py，實際執行命令如下：
D：\Program Files\Python36\python。exe -m PyQt5。uic。pyuic Weather。ui -o Weather。py
其中，我們需要把兩個按鈕繫結的槽函式：
\# self。queryBtn。clicked。connect（Dialog。accept）
\# self。clearBtn。clicked。connect（Dialog。accept）
\# 修改為：
self。queryBtn。clicked。connect（Dialog。queryWeather）
self。clearBtn。clicked。connect（Dialog。clearText）
最終的Weather。py內容如下：
\# -*- 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”， “城市天氣預報”））
self。label_2。setText（_translate（“Dialog”， “城市”））
self。comboBox。setItemText（0， _translate（“Dialog”， “北京”））
self。comboBox。setItemText（1， _translate（“Dialog”， “蘇州”））
self。comboBox。setItemText（2， _translate（“Dialog”， “上海”））
self。queryBtn。setText（_translate（“Dialog”， “查詢”））
self。clearBtn。setText（_translate（“Dialog”， “清空”））
3、呼叫MainDialog
在MainDialog中呼叫介面類Ui_Dialog，然後在其中中新增查詢天氣的業務邏輯程式碼，這樣就做到了介面顯示和業務邏輯的分離。新增demo。py檔案， 在MainDialog類中定義了兩個槽函式queryWeather（）和clearText（），以便在介面檔案Weather。ui中定義的兩個按鈕（queryBtn 和clearBtn） 觸發clicked 訊號與這兩個槽函式進行繫結。
完整程式碼如下：
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天氣：{}\n溫度：{}\n風向：{}\n風力：{}\n溼度：{}\n釋出時間：{}\n‘。format（
data［’city‘］，
data［’weather‘］，
data［’temperature‘］，
data［’winddirection‘］，
data［’windpower‘］，
data［’humidity‘］，
data［’reporttime‘］，
）
else：
weatherMsg = ’天氣查詢失敗，請稍後再試！‘
self。ui。textEdit。setText（weatherMsg）
def getCode（self， cityName）：
cityDict = {“北京”： “110000”，
“蘇州”： “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_（））
執行demo。py並執行查詢後的效果：
4、將程式碼打包成exe檔案
將。py檔案打包成可執行的exe在Python中稱為freezing，常用的工具有：PyInstaller， py2exe， cx_Freeze， bbfreze， py2app等。功能對比：
py2exe：軟體更新已經不活躍，因此也就略過。
pyinstaller：明確支援win8、win10、理論上支援win7，，支援apple Macos， linux。pyinsaller可以打包成資料夾形式內含exe入口執行檔案的形式，也可以是一個單獨的exe檔案。
fbs[15]
：基於PyInstaller，使用起來更加方便
這裡選擇了fbs來打包。fbs的安裝方法：
pip install fbs
使用方法，在命令列中輸入：
fbs startproject
執行完成後需要輸入一些APP的名稱等。完成後會生成如下目錄：
將剛才編寫的PyQt5的程式碼（demo。py和Weather。py）拖到src/main/python資料夾下，刪除原有的main。py，並將demo。py修改為main。py。然後開啟 main。py，在檔案頭部新增如下程式碼：
from fbs_runtime。application_context。PyQt5 import ApplicationContext
完成後執行：
fbs freeze
即可實現打包。生成的exe可執行檔案在\target\MyApp檔案下。
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