Python基礎之GUI編程

圖形用戶界面（Graphical User Interface，簡稱 GUI，又稱圖形用戶接口）是指采用圖形方式顯示的計算機操作用戶界面。相比於命令行模式，更加方便用戶操作，增強用戶體驗。本文以一個簡單的登錄窗口為例，簡述GUI（圖形化用戶界面）編程的相關知識點，僅供學習分享使用，如有不足之處，還請指正。

涉及知識點

Tkinter 是 Python 的標准 GUI 庫。Python 使用 Tkinter 可以快速的創建 GUI 應用程序。由於 Tkinter 是內置到 python 的安裝包中、只要安裝好 Python 之后就能 import Tkinter 庫、而且 IDLE 也是用 Tkinter 編寫而成、相關知識點如下：

• Tk:定義一個圖形化窗口，其中title用於設置標題，geometry用於設置大小，位置，mainloop方法用於顯示界面。
• Label: 定義一個文本顯示標簽，用戶無法修改內容
• Entry: 定義一個文本框，用戶可以輸入內容。
• Button:按鈕，可以綁定單擊事件，響應用戶的操作。
• pack:布局方式的一種，默認一行一個元素，居中顯示，可以設置anchor來設置對齊方式。

登錄功能分析與設計

• 需求描述：
  • 用戶需要輸入用戶名密碼，然后點擊登錄按鈕進行登錄。
• 程序設計：
  • 需要兩個文本框用於輸入用戶名和密碼，以及對應的標簽
  • 需要一個登錄按鈕並在單擊時響應對應事件。
  • 登錄事件需要對輸入的用戶名密碼進行校驗。如不合法，需要進行提示。
  • 頁面布局需要友好舒適，符合大眾審美。

程序實現步驟

如何實現一個簡單的登錄窗口，操作步驟如下：

1. 定義一個空白窗口，如下所示：

from tkinter import * # 引入tkinter包

app = Tk()  # 定義一個界面
app.mainloop() # 顯示頁面

默認情況下，定義的窗口會顯示與屏幕左上方，且標題為空，如下所示：

2. 添加標題，並設置頁面大小和位置，如下所示：

app = Tk()  # 定義一個界面
app.title(string='Alan.hsiang>>>系統登錄')  # 設置標題
app.geometry('400x300+300+400')  # 大小坐標設置格式 =widthxheight+x+y
app.mainloop()

添加標題和設置大小位置后，效果如下所示：

 3. 添加頁面組成元素

當空頁面創建完成后，需要為頁面添加元素（用戶名，密碼，登錄按鈕等），如下所示：

app = Tk()  # 定義一個界面
app.title(string='Alan.hsiang>>>系統登錄')  # 設置標題
app.geometry('400x300+300+400')  # 大小坐標設置格式 =widthxheight+x+y
name_label = Label(master=app, text='用戶名')  # Label用於顯示文本內容，且用戶無法修改
pwd_label = Label(master=app, text='密碼') # master 用於表示對象屬於哪個容器
name_entry = Entry(master=app)  # 文本框，用戶可以進行輸入
pwd_entry = Entry(master=app, show='*')  # 密碼框，顯示密文，以*代替
login_btn = Button(master=app, text='登錄') # 登錄按鈕
name_label.pack(anchor=W) # pack 方式布局，默認為居中 ，一個元素一行 anchor用於設置對齊方式
name_entry.pack(anchor=W)
pwd_label.pack(anchor=W)
pwd_entry.pack(anchor=W)
login_btn.pack(anchor=W)
app.mainloop()

執行結果，如下所示：

4. 變更頁面布局方式

默認的pack布局方式，是比較丑的，下面采用grid方式進行布局，如下所示：

name_label.grid(row=0,column=0) # grid 方式布局，通過設置行列的方式布局，從0開始
name_entry.grid(row=0,column=1)
pwd_label.grid(row=1,column=0)
pwd_entry.grid(row=1,column=1)
login_btn.grid(row=2,column=1)

執行結果如下所示：

5. 繼續優化布局 

通過grid布局后，雖然看起來比較接近，但是元素距離左邊太近，且控件之前太擁擠，沒有空隙，可以通過設置padx，pady來改變，如下所示：

name_label.grid(row=0, column=0, padx=20, pady=20)  # grid 方式布局，通過設置行列的方式布局，從0開始
name_entry.grid(row=0, column=1)
pwd_label.grid(row=1, column=0)
pwd_entry.grid(row=1, column=1)
login_btn.grid(row=2, column=1, pady=20, stick=E) # stick表示靠哪邊對齊，通過N（北）S（南）W（西）E（東）來表示

設置padx，pady后，效果如下所示：

 

6. 添加事件 

當初步完成頁面布局后，下面開始完善功能，為按鈕添加事件。

通過command屬性添加事件，如下所示：

# 因為python是順序執行，所以login函數定義必須在綁定事件前面
def login():
    name = name_entry.get()
    pwd = pwd_entry.get()
    if name == '' or pwd == '':
        messagebox.showerror(title='錯誤', message='用戶名和密碼都不能為空！！！')
    else:
        if name == 'admin' and pwd == '123':
            messagebox.showinfo(title='成功', message='登錄成功')
        else:
            messagebox.showerror(title='錯誤', message='用戶名和密碼錯誤！！！')


login_btn = Button(master=app, text='登錄', width=8, command=login)  # 登錄按鈕

執行效果如下：

用戶名和密碼為空時，點擊按鈕，提示錯誤信息

 

當輸入正確的用戶名密碼時，提示成功，如下樹所示：

示例完整代碼

整個示例比較簡單，屬於基礎入門知識，代碼如下所示：

from tkinter import *  # 引入tkinter包
from tkinter import messagebox  # 引入對話框包

app = Tk()  # 定義一個界面
app.title(string='Alan.hsiang>>>系統登錄')  # 設置標題
app.geometry('400x300+300+400')  # 大小坐標設置格式 =widthxheight+x+y
name_label = Label(master=app, text='用戶名')  # Label用於顯示文本內容，且用戶無法修改
pwd_label = Label(master=app, text='密碼')  # master 用於表示對象屬於哪個容器

name_entry = Entry(master=app)  # 文本框，用戶可以進行輸入
pwd_entry = Entry(master=app, show='*')  # 密碼框，顯示密文，以*代替


# 因為python是順序執行，所以login函數定義必須在綁定事件前面
def login():
    name = name_entry.get()
    pwd = pwd_entry.get()
    if name == '' or pwd == '':
        messagebox.showerror(title='錯誤', message='用戶名和密碼都不能為空！！！')
    else:
        if name == 'admin' and pwd == '123':
            messagebox.showinfo(title='成功', message='登錄成功')
        else:
            messagebox.showerror(title='錯誤', message='用戶名和密碼錯誤！！！')


login_btn = Button(master=app, text='登錄', width=8, command=login)  # 登錄按鈕

# name_label.pack(anchor=W) # pack 方式布局，默認為居中 ，一個元素一行 anchor用於設置對齊方式
# name_entry.pack(anchor=W)
# pwd_label.pack(anchor=W)
# pwd_entry.pack(anchor=W)
# login_btn.pack(anchor=W)

name_label.grid(row=0, column=0, padx=20, pady=20)  # grid 方式布局，通過設置行列的方式布局，從0開始
name_entry.grid(row=0, column=1)
pwd_label.grid(row=1, column=0)
pwd_entry.grid(row=1, column=1)
login_btn.grid(row=2, column=1, pady=20, stick=E)  # stick表示靠哪邊對齊，通過N（北）S（南）W（西）E（東）來表示

# login_btn.bind('<Button-1>', func=login) # 綁定事件

app.mainloop()

關於更多Tkinter相關內容，可以參考菜鳥教程，里面有更詳盡的介紹。

備注

臨江仙·夜登小閣憶洛中舊游

【作者】陳與義  【朝代】宋

憶昔午橋橋上飲，坐中多是豪英。長溝流月去無聲。杏花疏影里，吹笛到天明。
二十余年如一夢，此身雖在堪驚。閑登小閣看新晴。古今多少事，漁唱起三更。