如何快速开发出功能强大、界面美观的GUI 应用程序

1. 介绍

Python GUI 常用的 3 种框架是：Tkinter、wxpython、PyQt5

PyQt5 基于 Qt，是 Python 和 Qt 的结合体，可以用 Python 语言编写跨平台的 GUI 应用程序

相比 Tkiner和 wxpython，PyQt5 利用自带的 Qt Designer 可视化工具进行界面设计，可以非常快速地开发出一款功能强大、界面美观的 GUI 应用程序

2. 安装

以 Mac OSX 为例，PC 下的操作类似。

首先，在系统内部安装 qt 应用

# 安装qt
brew install qt

然后，在 Python 虚拟环境下安装 sip 和 pyqt5 两个依赖库

# 安装依赖sip
pip3 install sip

# 安装依赖pyqt5
pip3 install pyqt5

接着，在 Pycharm 中配置 External Tools，新建 Qt Designer 和 PyUIC 两个命令

# Qt Designer 配置
Program：/usr/local/Cellar/qt/5.14.1/libexec/Designer.app
Working directory：/usr/local/Cellar/qt/5.14.1/libexec

# PyUIC
# Python环境路径
Program：/usr/local/bin/python3.7
# 参数
Arguments：-m PyQt5.uic.pyuic $FileName$ -o $FileNameWithoutExtension$.py 
# 路径【固定】
Working directory：$ProjectFileDir$

其中，在第一步安装 Qt 应用文件夹下，找到 Designer.app 和 libexec 两个文件，配置进去

由于 QtDesigner 生成的文件是 *.ui 文件，需要借助 pyqt5 中的 pyuic，将 ui 文件转换为 Python 文件

最后，可以直接在 Pycharm 中快速打开 Designer 界面、ui 转 py 文件这两个操作。

3. 常用功能介绍

QtDesigner 是一个非常强大的 GUI 设计工具，生成的文件格式为：*.ui

QtDesigner 主要包含下面 6 部分：

• 主设计界面区
• 控件区
• 控件属性区
• 信号和槽函数区
• 资源图片区
• 控件结构树区

其中，

主设计界面区：用于窗口编辑，最终的 GUI 展示区域

控件区：包含文本、输入框、选择器、容器等控件，可以直接拖拉到窗口进行布局

属性区：用于定义控件的属性，包含：内容、字体大小、宽和高等

信号和槽函数区：可以很方便地为一个控件指定一个事件监听，比如：单击、选中事件等

资源图片区域：用于导入本地的资源文件，在控件中使用，比如：图片

控件结构树区：可以很直观地显示控件间的结构关系

4.来个例子

第 1 步，我们从控件区拖 3 个按钮和 2 个输入框到界面设计区域

第 2 步，选中控件，鼠标右键为控件新增属性，比如：控件内容、控件名称（相当于id），对于一些复杂的属性设置，需要在属性区域单独进行设置

编辑完 UI 界面之后，会在本地生成一个 *.ui 的文件

第 3 步，选择 *.ui 文件，在 Pycharm 中使用 PyUIC 命令，将 ui 文件转换为 py 文件

# ui文件转为py文件
from PyQt5 import QtCore, QtGui, QtWidgets

class Ui_MainWindow(object):
    def setupUi(self, MainWindow):
        MainWindow.setObjectName("MainWindow")
        MainWindow.resize(800, 790)
        self.centralwidget = QtWidgets.QWidget(MainWindow)
        self.centralwidget.setObjectName("centralwidget")
        self.pushButton = QtWidgets.QPushButton(self.centralwidget)
        self.pushButton.setGeometry(QtCore.QRect(130, 80, 111, 41))
        self.pushButton.setObjectName("pushButton")
        self.username = QtWidgets.QLineEdit(self.centralwidget)
        self.username.setGeometry(QtCore.QRect(260, 80, 271, 41))
        self.username.setObjectName("username")
        self.pushButton_2 = QtWidgets.QPushButton(self.centralwidget)
        self.pushButton_2.setGeometry(QtCore.QRect(130, 150, 111, 41))
        self.pushButton_2.setObjectName("pushButton_2")
        self.password = QtWidgets.QLineEdit(self.centralwidget)
        self.password.setGeometry(QtCore.QRect(260, 150, 271, 41))
        self.password.setObjectName("password")
        self.login = QtWidgets.QPushButton(self.centralwidget)
        self.login.setGeometry(QtCore.QRect(260, 230, 141, 61))
        self.login.setObjectName("login")
        MainWindow.setCentralWidget(self.centralwidget)
        self.statusbar = QtWidgets.QStatusBar(MainWindow)
        self.statusbar.setObjectName("statusbar")
        MainWindow.setStatusBar(self.statusbar)

        self.retranslateUi(MainWindow)
        QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(MainWindow)

    def retranslateUi(self, MainWindow):
        _translate = QtCore.QCoreApplication.translate
        MainWindow.setWindowTitle(_translate("MainWindow", "MainWindow"))
        self.pushButton.setText(_translate("MainWindow", "用户名："))
        self.pushButton_2.setText(_translate("MainWindow", "密码："))
        self.login.setText(_translate("MainWindow", "登录"))

第 4 步，为按钮添加点击事件

使用 控件名.信号.connect(槽函数) 的形式，为控件添加一个点击事件的监听

class Ui_MainWindow(object):
    def setupUi(self, MainWindow):
        # 为登录按钮指定事件
        # clicked：信号，login_met:槽函数
        self.login.clicked.connect(self.login_met)

        self.retranslateUi(MainWindow)
        QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(MainWindow)

    def login_met(self):
        """
        登录事件（槽函数）
        :return:
        """
        # 用户名输入框的内容
        username = self.login.text()
        # 密码输入框的内容
        password = self.password.text()

        print("输入的用户名是:", username, "密码是:", password)

第 5 步，展示界面

最后，新建一个 py 文件，实例化一个 QApplication 对象，将上面创建的 MainWindow 展示出来即可。

import sys

from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow

# 界面文件
from temp import *


class CustomUI(QMainWindow, Ui_MainWindow):
    def __init__(self, parent=None):
        super(CustomUI, self).__init__(parent)
        self.setupUi(self)


if __name__ == '__main__':
    app = QApplication(sys.argv)
    cutomUI = CustomUI()
    cutomUI.show()
    sys.exit(app.exec_())

需要注意的是，这部分内容仅仅是调用显示 GUI 界面的逻辑，实际项目开发过程中很少变动。

5.总结

通过上面的例子发现，使用 PyQt5 构建 GUI 真的很方便，大部分的工作都可以在 QtDesigner 设计完成，然后回归到 Pycharm中，转为 py 文件、编写信号和槽函数，就能快速开发 GUI 图形用户界面。