python基於Kivy寫一個圖形桌面時鐘程序

Kivy 是一個開源的 Python 第三方庫,可以用來快速開發應用程序。

它有如下三個特點:

  • 跨平臺

Kivy 編寫的程序可在 Linux,Windows,OS X,Android,iOS 和 Raspberry Pi 上運行。

  • 商業友好

Kivy 基於 MIT 許可證進行開源,可以進行免費的商業使用。

  • GPU 加速

Kivy 的圖像引擎基於 Open ES 2 構建,性能出眾。

除此之外 Kivy 也存在一些缺點,比如:

  • 非原生的圖形界面;
  • 打包後的體積很大;
  • 缺乏社區支持;
  • 缺乏足夠的示例文檔;
  • 對中文的支持很差;

盡管 Kivy 有這樣的缺點,但也不失為一個優秀的 Python 圖形界面開發庫。尤其是其能夠將應用程序打包為移動設備(IOS 和安卓)可用的 APP,可以說極大地擴展瞭 Python 開發的邊界。

本篇文章,我們用 Kivy 寫一個桌面時鐘程序,來體驗一下 Kivy 的圖形界面開發。其最終效果如下圖所示:

本文所述程序的代碼結構如下圖所示:

其中:

  • /font文件夾用於放置中文字體文件。在其中,我們放置瞭思源黑體作為圖形的中文顯示字體。
  • /imgs文件夾用於放置靜態圖片文件,在其中,我們放置瞭兩個方向指示圖片。
  • /kv文件夾用於存放 Kivy 界面的設計模板。
  • main.kv是主程序的界面設計模板。
  • main.py是主程序的 Python 代碼。

使用 kv 構建界面

Kivy 提供瞭一種簡單且可擴展的 GUI 設計語言用來專門設計對 Kivy 的圖形界面進行設計。我們可以在.kv文件中設計好程序的圖形界面,然後在.py文件中對圖像界面進行交互控制。

在本程序中,我們一共有 3 個地方使用瞭 Kivy 的設計語言,它們分別是:

  • 時鐘屏幕:clockscreen.kv
  • 秒表屏幕:stopwatchscreen.kv
  • 主界面:main.kv

在時鐘屏幕中,我們按照如下方式定義構建瞭一個界面:

在秒表屏幕中,我們按照如下方式定義構建瞭一個界面:

最後在主界面中,引入這兩個屏幕,通過佈局管理器,將其放置在瞭主界面中:

編寫主程序代碼

在通過 Kivy 的kv設計語言構建好瞭程序界面之後,我們來編寫主程序的 Python 代碼。

首先,引入所需的模塊:

from kivy.app import App
from kivy.uix.screenmanager import Screen,SlideTransition
from kivy.core.text import LabelBase
from kivy.uix.button import ButtonBehavior
from kivy.uix.image import Image
from kivy.clock import Clock
import time

接著,配置一下中文字體。因為 Kivy 的先天缺陷,其對中文的支持很差勁,默認情況下,中文都會顯示成一個個豆腐塊,隻能通過引入中文字體來解決:

LabelBase.register(
 name='SiyuanHeiti',
 fn_regular='./font/SourceHanSansCN-Normal.ttf'
)

然後,我們創建 3 個在kv文件中定義的小部件:

# 圖像按鈕
class ImageButton(ButtonBehavior,Image):
 pass

# 秒表屏幕
class StopwatchScreen(Screen):
 pass

# 時鐘屏幕
class ClockScreen(Screen):
 pass
創建一個名為MainApp()的類,這是程序的主類。我們把各種交互控制的方法寫在這裡面:

class MainApp(App):
 sw_started = False # 秒表啟動狀態
 sw_seconds = 0 # 當前秒表秒數

 def update(self,n):
 # 如果秒表已啟動,更新當前秒數
 if self.sw_started:
  self.sw_seconds += n

 # 更新當前時間
 self.root.ids['clock_screen'].ids['time'].text = time.strftime("[b]%H[/b]:%M:%S")
 # 更新秒表
 m,s = divmod(self.sw_seconds,60) # 返回一個包含商和餘數的元組
 self.root.ids['stopwatch_screen'].ids['stopwatch'].text = ("%02d: %02d.[size=40]%02d[/size]" % (int(m),int(s),int(s*100%100)))

 # 重寫程序啟動的事件
 def on_start(self):
 Clock.schedule_interval(self.update,0)

 # 開始/停止
 def start_stop(self):
 self.root.ids['stopwatch_screen'].ids['start_stop'].text = '啟動' if self.sw_started else '停止'
 self.sw_started = not self.sw_started

 # 重置秒表
 def reset(self):
 if self.sw_started:
  self.root.ids['stopwatch_screen'].ids['start_stop'].text = '啟動'
  self.sw_started = False
 self.sw_seconds = 0

 def go_forward(self):
 screen_manager = self.root.ids['screen_manager']
 screen_manager.transition = SlideTransition(direction="right")
 screen_manager.current = "stopwatch_screen"

 def go_back(self):
 screen_manager = self.root.ids['screen_manager']
 screen_manager.transition = SlideTransition(direction="left")
 screen_manager.current = "clock_screen"

這樣,這個程序就完成瞭。我們實例化MainApp()並調用其run()方法即可運行。

if __name__ == '__main__':
 app = MainApp()
 app.run()

小結

總體而言,使用 Kivy 編寫圖形界面程序和使用其他 Python 圖像界面庫相比,沒有多大的區別。其通過kv設計語言,很大程序上把圖形程序的界面和交互分離開來,使得程序的開發比較清晰。

如果需要使用 Kivy 開發出精美且功能強大的圖形界面,還是得深入熟悉和瞭解 Kivy 的各類組件。

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