圖形用戶界面（ G raphical U ser I nterface，GUI）編程

Python2.0級以下的版本叫做Tkinter，Python3.0改名為tkinter

tkinter 模塊：添加 Tk 到應用中
　　那麽為了讓 tkinter 成為應用的一部分，你需要做些什麽呢？首先，已經存在的應用並不是必需的。如果你願意，可以創建一個純 GUI 程序，不過沒有讓人感興趣的底層功能的程序不會有什麽用處。
讓 GUI 程序啟動和運行起來需要以下 5 個主要步驟。

1. 導入 tkinter 模塊（或 from tkinter import *）。
2．創建一個頂層窗口對象，用於容納整個 GUI 應用。
3．在頂層窗口對象之上（或者“其中”）構建所有的 GUI 組件（及其功能）。
4．通過底層的應用代碼將這些 GUI 組件連接起來。
5．進入主事件循環。
第一步是瑣碎的：所有使用 tkinter 的 GUI 程序都必須導入 tkinter 模塊。

窗口和控件
　　在 GUI 編程中，頂層的根窗口對象包含組成 GUI 應用的所有小窗口對象。它們可能是文字標簽、按鈕、列表框等。這些獨立的 GUI 組件稱為控件。所以當我們說創建一個頂層窗口時，只是表示需要一個地方來擺放所有的控件。在 Python 中，一般會寫成如下語句。
　　top = tkinter.Tk() # or just Tk() with "from Tkinter import *"
Tkinter.Tk()返回的對象通常稱為根窗口，這也是一些應用使用 root 而不是 top 來指代它的原因。頂層窗口是那些在應用中獨立顯示的部分。GUI 程序中可以有多個頂層窗口，但是其中只能有一個是根窗口。可以選擇先把控件全部設計好，再添加功能；也可以邊設計控件邊添加功能（這意味著上述步驟中的第 3 步和第 4 步會混合起來做）。
　　控件可以獨立存在，也可以作為容器存在。如果一個控件包含其他控件，就可以將其認為是那些控件的父控件。相應地，如果一個控件被其他控件包含，則將其認為是那個控件的子控件，而父控件就是下一個直接包圍它的容器控件。
　　通常，控件有一些相關的行為，比如按下按鈕、將文本寫入文本框等。這些用戶行為稱為事件，而 GUI 對這類事件的響應稱為回調。

當所有控件擺放好後，可以讓應用進入前述的無限主循環中。在 tkinter 中，代碼如下所示。
　　tkinter.mainloop()
一般這是程序運行的最後一段代碼。當進入主循環後，GUI 就從這裏開始接管程序的執行。所有其他行為都會通過回調來處理，甚至包括退出應用。當選擇 File 菜單並單擊 Exit 菜單選項，或者直接關閉窗口時，就會調用一個回調函數來結束這個 GUI 應用。

頂層窗口：tkinter.Tk()
該對象在 tkinter 中使用 Tk類進行創建，然後進行如下實例化：
　　>>> import tkinter
　　>>> top = tkinter.Tk()
在這個窗口中，可以放置獨立的控件，也可以將多個組件拼湊在一起來構成 GUI 程序。

一些常用的Tk控件

默認值是你最好的朋友

　　GUI 開發利用了 Python 的默認參數，因為 Tkinter 的控件中有很多默認行為。除非你非常清楚自己所使用的每個控件的每個可用選項的用法，否則最好還是只關心你要設置的那些參數，而讓系統去處理剩下的參數。這些默認值都是精心選擇出來的。即使沒有提供這些值，也不用擔心應用程序在屏幕上的顯示會有什麽問題。作為一條基本規則，程序是由一系列優化後的默認參數創建的，只有當你知道如何精確定制你的控件時，才應該使用非默認值。

Label 控件

import tkinter

# 包含一個標簽、Label
top = tkinter.Tk()  # 創建一個頂層窗口
label = tkinter.Label(top, text="Hello World!")  # 顯示包含的文件或圖片
label.pack()  # 顯示控件
tkinter.mainloop()  # 回調函數，用於運行這個GUI應用

輸出效果

Button 控件

import tkinter

# 包含一個按鈕、Button
top = tkinter.Tk()
quit = tkinter.Button(top, text="hello world!", command=top.quit)  # 這裏是創建一個有功能按鈕（quit），而不是標簽
quit.pack()  # 顯示控件
tkinter.mainloop()  # 運行這個GUI程序

輸出效果

Label 和 Button 控件

結合了上面兩個案例，既包含Label標簽又包括Button按鈕

import tkinter

# 即包含標簽又包含按鈕，Label、Button
top = tkinter.Tk()
hello = tkinter.Label(top, text="hello world!").pack()
quit = tkinter.Button(top, text="quit", command=top.quit, bg=‘red‘, fg=‘white‘)
# text 文本，command 按下按鈕的功能，bg 背景顏色，fg 字體顏色，quit默認鼠標彈起關閉GUI程序
quit.pack(fill=tkinter.X, expand=1)
# pack 管理和顯示控件，fill 告訴pack按占據剩余的水平空間，expand 引導它填充整個水平可視空間
tkinter.mainloop()

輸出效果

Label、Button 和 Scale 控件

import tkinter


# 回調函數，改函數依附於Scale控件
# 當 Scale 控件的滑塊移動時，這個函數就會被激活，用來調整 Label 控件中的文本大小。
def resize(ev=None):
    label.config(font=‘Helvetica -%d bold‘ % scale.get())


top = tkinter.Tk()
# 頂層窗口
top.geometry(‘250x150‘)
# 設置窗口大小
label = tkinter.Label(top, text="hello world!", font="Helvetica -10 bold")
label.pack(fill=tkinter.Y, expand=1)
scale = tkinter.Scale(top, from_=10, to=40, orient=tkinter.HORIZONTAL, command=resize)
# from_ 最小的大小，to 最大的大小，orient=tkinter.HORIZONTAL 文本框，橫向滾動條，
scale.set(10)  # 設置初始值大小
scale.pack(fill=tkinter.X, expand=1)

quit = tkinter.Button(top, text="QUIT", command=top.quit, activeforeground=‘white‘, activebackground=‘red‘)
# activeforeground 鼠標彈起字體改為白色，activebackground 鼠標彈起背景變紅色
quit.pack()
tkinter.mainloop()

輸出效果

偏函數應用示例

　　本例中將使用交通路標來進行演示，在該應用中我們會嘗試創建文字版本的路標，並將其根據標誌類型進行區分，比如嚴重、警告、通知等（就像日誌級別那樣）。標誌類型決定了創建時的顏色方案。例如，嚴重級別標誌是白底紅字，警告級別標誌是黃底黑字，通知（即標準級別）標誌是白底黑字。在這裏，“Do Not Enter”和“Wrong Way”標誌屬於嚴重級別，“Merging Traffic”和“Railroad Crossing”屬於警告級別，而“Speed Limit”和“One Way”屬於標準級別。

import functools
import tkinter
import tkinter.messagebox  # 消息框

WARN = ‘warn‘
CRIT = ‘crit‘
REGU = ‘regu‘

SIGNS = {‘do not enter‘: CRIT,
         ‘railroad crossing‘: WARN,
         ‘55\nspeed limit‘: REGU,
         ‘wrong way‘: CRIT,
         ‘merging traffic‘: WARN,
         ‘one way‘: REGU, }
critCB = lambda: tkinter.messagebox.showerror(‘Error‘, ‘Error Button Pressed!‘)  # lambda表達式，定義了幾個函數...返回值
warnCB = lambda: tkinter.messagebox.showwarning(‘Warning‘, ‘Warning Button Pressed!‘)
infoCB = lambda: tkinter.messagebox.showinfo(‘Info‘, ‘Info Button Pressed!‘)
top = tkinter.Tk()
top.title("Road Signs")  # 設置標題
tkinter.Button(top, text=‘QUIT‘, command=top.quit, bg=‘red‘, fg=‘white‘).pack()  # 創建一個quit按鈕
# 模板化Button類和根窗口top
# 每次調用my_button時，他就會調用Button類(tkinter.Button()會創建一個按鈕)，
# 並將top作為它的第一個參數，我們將其凍結為my_button
my_button = functools.partial(tkinter.Button, top)
crit_button = functools.partial(my_button, command=critCB, bg=‘white‘, fg=‘red‘)
warn_button = functools.partial(my_button, command=warnCB, bg=‘#b8860b‘)
regu_button = functools.partial(my_button, command=infoCB, bg=‘white‘)
# 當用戶創建一個嚴重類型的按鈕 crit_button 時（比如通過調用crit_button()），
# 它就會調用包含適當的按鈕回調函數、前景色和背景色的 my_button，
# 或者說使用 top、回調函數和顏色這幾個參數去調用 Button
for eachsign in SIGNS:
    # eachsign == key
    signtype = SIGNS[eachsign]  # 拿到value
    # signtype == value
    cmd = ‘%s_button(text=%r%s).pack(fill=tkinter.X,expand=True)‘ % (signtype, eachsign,
                                                                     ‘.upper()‘ if signtype == CRIT else ‘.title()‘)
    # 如果輸出的是嚴重級別，我們用upper()將他修改為大寫
    # print(cmd)
    eval(cmd)  # 每個按鈕會通過 eval()函數進行實例化
    # 因為cmd輸出的是字符串，eval()將字符串str當成有效的表達式來求值並返回計算結果
top.mainloop()

輸出效果

pythonGUI編程-tkinter