你会如何设计一个非常“Pythonic”的 UI 框架？

StackOverflow https://stackoverflow.com/questions/58711

题

我一直在玩Ruby库“鞋子”。基本上，您可以通过以下方式编写 GUI 应用程序：

Shoes.app do
  t = para "Not clicked!"
  button "The Label" do
    alert "You clicked the button!" # when clicked, make an alert
    t.replace "Clicked!" # ..and replace the label's text
  end
end

这让我思考——如何在 Python 中设计一个同样好用的 GUI 框架？一种基本上不具有 C* 库包装器的通常联系（对于 GTK、Tk、wx、QT 等）

鞋子从网络开发中获取了东西（比如 #f0c2f0 样式颜色表示法、CSS 布局技术等 :margin => 10），以及来自 ruby​​（以合理的方式广泛使用块）

Python 缺乏“rubyish 块”使得（隐喻性的）直接移植变得不可能：

def Shoeless(Shoes.app):
    self.t = para("Not clicked!")

    def on_click_func(self):
        alert("You clicked the button!")
        self.t.replace("clicked!")

    b = button("The label", click=self.on_click_func)

没有那么干净，也不会 几乎 很灵活，我什至不确定它是否可以实施。

使用装饰器似乎是一种将代码块映射到特定操作的有趣方法：

class BaseControl:
    def __init__(self):
        self.func = None

    def clicked(self, func):
        self.func = func

    def __call__(self):
        if self.func is not None:
            self.func()

class Button(BaseControl):
    pass

class Label(BaseControl):
    pass

# The actual applications code (that the end-user would write)
class MyApp:
    ok = Button()
    la = Label()

    @ok.clicked
    def clickeryHappened():
        print "OK Clicked!"

if __name__ == '__main__':
    a = MyApp()
    a.ok() # trigger the clicked action

基本上，装饰器函数存储函数，然后当发生操作（例如单击）时，将执行适当的函数。

各种东西的范围（例如 la 上面示例中的标签）可能相当复杂，但它似乎可以以相当简洁的方式实现。

有帮助吗？

解决方案

你实际上可以做到这一点，但它需要使用元类，它们是 深的 魔法（有龙）。如果您想了解元类，这里有一系列 来自 IBM 的文章 它设法在不融化你的大脑的情况下介绍这些想法。

来自像 SQLObject 这样的 ORM 的源代码也可能有所帮助，因为它使用相同类型的声明性语法。

其他提示

## All you need is this class:

class MainWindow(Window):
    my_button = Button('Click Me')
    my_paragraph = Text('This is the text you wish to place')
    my_alert = AlertBox('What what what!!!')

    @my_button.clicked
    def my_button_clicked(self, button, event):
        self.my_paragraph.text.append('And now you clicked on it, the button that is.')

    @my_paragraph.text.changed
    def my_paragraph_text_changed(self, text, event):
        self.button.text = 'No more clicks!'

    @my_button.text.changed
    def my_button_text_changed(self, text, event):
        self.my_alert.show()


## The Style class is automatically gnerated by the framework
## but you can override it by defining it in the class:
##
##      class MainWindow(Window):
##          class Style:
##              my_blah = {'style-info': 'value'}
##
## or like you see below:

class Style:
    my_button = {
        'background-color': '#ccc',
        'font-size': '14px'}
    my_paragraph = {
        'background-color': '#fff',
        'color': '#000',
        'font-size': '14px',
        'border': '1px solid black',
        'border-radius': '3px'}

MainWindow.Style = Style

## The layout class is automatically generated
## by the framework but you can override it by defining it
## in the class, same as the Style class above, or by
## defining it like this:

class MainLayout(Layout):
    def __init__(self, style):
        # It takes the custom or automatically generated style class upon instantiation
        style.window.pack(HBox().pack(style.my_paragraph, style.my_button))

MainWindow.Layout = MainLayout

if __name__ == '__main__':
    run(App(main=MainWindow))

只要掌握一些元类Python魔法知识，在Python中就可以相对容易地做到这一点。我有。以及 PyGTK 的知识。我也有。有想法吗？

我对 IBM 的 David Mertz 关于元类的文章一直不满意，所以我最近写了自己的文章 元类文章. 。享受。

这是非常人为的，根本不是Python式的，但这是我使用新的“with”语句进行半字面翻译的尝试。

with Shoes():
  t = Para("Not clicked!")
  with Button("The Label"):
    Alert("You clicked the button!")
    t.replace("Clicked!")

最难的部分是处理这样一个事实：Python 不会为我们提供包含多个语句的匿名函数。为了解决这个问题，我们可以创建一个命令列表并运行这些命令......

无论如何，这是我运行它的后端代码：

context = None

class Nestable(object):
  def __init__(self,caption=None):
    self.caption = caption
    self.things = []

    global context
    if context:
      context.add(self)

  def __enter__(self):
    global context
    self.parent = context
    context = self

  def __exit__(self, type, value, traceback):
    global context
    context = self.parent

  def add(self,thing):
    self.things.append(thing)
    print "Adding a %s to %s" % (thing,self)

  def __str__(self):
    return "%s(%s)" % (self.__class__.__name__, self.caption)


class Shoes(Nestable):
  pass

class Button(Nestable):
  pass

class Alert(Nestable):
  pass

class Para(Nestable):
  def replace(self,caption):
    Command(self,"replace",caption)

class Command(Nestable):
  def __init__(self, target, command, caption):
    self.command = command
    self.target  = target
    Nestable.__init__(self,caption)

  def __str__(self):
    return "Command(%s text of %s with \"%s\")" % (self.command, self.target, self.caption)

  def execute(self):
    self.target.caption = self.caption

通过一些元类魔法来保持顺序，我可以进行以下工作。我不确定它有多Pythonic，但创建简单的东西很有趣。 

class w(Wndw):
  title='Hello World'
  class txt(Txt):  # either a new class
    text='Insert name here'
  lbl=Lbl(text='Hello') # or an instance
  class greet(Bbt):
    text='Greet'
    def click(self): #on_click method
      self.frame.lbl.text='Hello %s.'%self.frame.txt.text

app=w()

据我所知，这样做的唯一尝试是 汉斯·诺瓦克的蜡 （不幸的是已经死了）。

最接近 ruby​​ish 块的是 pep343 的 with 语句：

http://www.python.org/dev/peps/pep-0343/

如果你使用 PyGTK 和 林间空地 和 这个林间空地包装纸, ，那么 PyGTK 实际上就变得有点 Pythonic 了。至少有一点。

基本上，您在 Glade 中创建 GUI 布局。您还可以在空地中指定事件回调。然后你为你的窗口编写一个类，如下所示：

class MyWindow(GladeWrapper):
    GladeWrapper.__init__(self, "my_glade_file.xml", "mainWindow")
    self.GtkWindow.show()

    def button_click_event (self, *args):
        self.button1.set_label("CLICKED")

在这里，我假设我有一个 GTK 按钮，名为 按钮1 我指定了 按钮点击事件 作为 点击了 打回来。林间空地包装器在事件映射方面花费了大量精力。

如果我要设计一个 Pythonic GUI 库，我会支持类似的东西，以帮助快速开发。唯一的区别是我会确保小部件也有一个更Pythonic 的界面。当前的 PyGTK 类对我来说似乎非常 C，除了我使用 foo.bar(...) 而不是 bar(foo, ...) 尽管我不确定我到底会做什么不同。可能允许 Django 模型风格的声明方式在代码中指定小部件和事件，并允许您通过迭代器访问数据（在有意义的地方，例如小部件列表也许），尽管我还没有真正考虑过它。

也许不像 Ruby 版本那么流畅，但是像这样的怎么样：

from Boots import App, Para, Button, alert

def Shoeless(App):
    t = Para(text = 'Not Clicked')
    b = Button(label = 'The label')

    def on_b_clicked(self):
        alert('You clicked the button!')
        self.t.text = 'Clicked!'

就像贾斯汀说的, ，要实现这一点，您需要在类上使用自定义元类 App, ，以及一系列属性 Para 和 Button. 。这实际上并不会太难。

接下来你遇到的问题是：你如何跟踪 命令 那些东西出现在类定义中？在 Python 2.x 中，无法知道是否 t 应该在上面 b 或相反，因为您收到的类定义的内容为 python dict.

然而，在Python 3.0中 元类正在改变 以几个（次要的）方式。其中之一是 __prepare__ 方法，它允许您提供自己的自定义类似字典的对象来代替使用 - 这意味着您将能够跟踪定义项目的顺序，并将它们相应地放置在窗口中。

这可能过于简单化了，我认为尝试以这种方式创建通用 ui 库不是一个好主意。另一方面，您可以使用这种方法（元类和朋友）来简化现有 ui 库的某些用户界面类的定义，并取决于应用程序，这实际上可以节省您大量的时间和代码行。

我有着同样的问题。我想为 Python 的任何 GUI 工具包创建一个包装器，该工具包易于使用，并且受到 Shoes 的启发，但需要采用 OOP 方法（针对 ruby​​ 块）。

更多信息请参见： http://wiki.alcidesfonseca.com/blog/python-universal-gui-revisited

欢迎任何人加入该项目。

如果你真的想编写 UI 代码，你可以尝试使用类似于 django 的 ORM 的东西；像这样获得一个简单的帮助浏览器：

class MyWindow(Window):
    class VBox:
        entry = Entry()
        bigtext = TextView()

        def on_entry_accepted(text):
            bigtext.value = eval(text).__doc__

这个想法是将一些容器（如窗口）解释为简单的类，将一些容器（如表、v/hbox）解释为对象名称，并将简单的小部件解释为对象。

我认为不必命名窗口内的所有容器，因此一些快捷方式（例如通过名称将旧式类识别为小部件）将是可取的。

关于元素的顺序：在上面的 MyWindow 中，您不必跟踪这一点（窗口在概念上是一个单槽容器）。在其他容器中，您可以尝试跟踪顺序，假设每个小部件构造函数都可以访问某些全局小部件列表。这就是 django 中的实现方式（据我所知）。

这里很少有黑客攻击，那里很少有调整......还有一些事情需要考虑，但我相信这是可能的......并且可用，只要您不构建复杂的 UI。

不过我对 PyGTK+Glade 非常满意。UI 对我来说只是一种数据，它应该被视为数据。有太多的参数需要调整（例如不同位置的间距），最好使用 GUI 工具来管理。因此，我在 Glade 中构建 UI，另存为 xml 并使用 gtk.glade.XML() 进行解析。

恕我直言，声明式不一定比函数式更多（或更少）Pythonic。我认为分层方法是最好的（从下到上）：

  1. 接受并返回 python 数据类型的本机层。
  2. 功能动态层。
  3. 一个或多个声明性/面向对象层。

如同 灵丹妙药 + SQL炼金术.

就我个人而言，我会尝试实施 jQuery 就像 GUI 框架中的 API 一样。

class MyWindow(Window):
    contents = (
        para('Hello World!'),
        button('Click Me', id='ok'),
        para('Epilog'),
    )

    def __init__(self):
        self['#ok'].click(self.message)
        self['para'].hover(self.blend_in, self.blend_out)

    def message(self):
        print 'You clicked!'

    def blend_in(self, object):
        object.background = '#333333'

    def blend_out(self, object):
        object.background = 'WindowBackground'

这是一种使用基于类的元编程而不是继承来处理 GUI 定义的方法，该方法略有不同。

这是受到 Django/SQLAlchemy 的启发，因为它很大程度上基于元编程，并将 GUI 代码与“代码”分开。我还认为它应该像 Java 一样大量使用布局管理器，因为当你删除代码时，没有人愿意不断调整像素对齐。我还认为，如果我们能够拥有类似 CSS 的属性，那就太酷了。

这是一个粗略的头脑风暴示例，它将显示一个顶部有标签的列，然后是一个文本框，然后是一个单击底部显示消息的按钮。

from happygui.controls import *

MAIN_WINDOW = Window(width="500px", height="350px",
    my_layout=ColumnLayout(padding="10px",
        my_label=Label(text="What's your name kiddo?", bold=True, align="center"),
        my_edit=EditBox(placeholder=""),
        my_btn=Button(text="CLICK ME!", on_click=Handler('module.file.btn_clicked')),
    ),
)
MAIN_WINDOW.show()

def btn_clicked(sender): # could easily be in a handlers.py file
    name = MAIN_WINDOW.my_layout.my_edit.text
    # same thing: name = sender.parent.my_edit.text
    # best practice, immune to structure change: MAIN_WINDOW.find('my_edit').text
    MessageBox("Your name is '%s'" % ()).show(modal=True)

值得注意的一件很酷的事情是，您可以通过以下方式引用 my_edit 的输入： MAIN_WINDOW.my_layout.my_edit.text. 。在窗口的声明中，我认为能够在函数 kwargs 中任意命名控件非常重要。

这是仅使用绝对定位的同一个应用程序（控件将出现在不同的位置，因为我们没有使用花哨的布局管理器）：

from happygui.controls import *

MAIN_WINDOW = Window(width="500px", height="350px",
    my_label=Label(text="What's your name kiddo?", bold=True, align="center", x="10px", y="10px", width="300px", height="100px"),
    my_edit=EditBox(placeholder="", x="10px", y="110px", width="300px", height="100px"),
    my_btn=Button(text="CLICK ME!", on_click=Handler('module.file.btn_clicked'), x="10px", y="210px", width="300px", height="100px"),
)
MAIN_WINDOW.show()

def btn_clicked(sender): # could easily be in a handlers.py file
    name = MAIN_WINDOW.my_edit.text
    # same thing: name = sender.parent.my_edit.text
    # best practice, immune to structure change: MAIN_WINDOW.find('my_edit').text
    MessageBox("Your name is '%s'" % ()).show(modal=True)

我还不完全确定这是否是一个超级好的方法，但我绝对认为它走在正确的道路上。我没有时间进一步探索这个想法，但如果有人将此作为一个项目，我会喜欢他们。

许可以下： CC-BY-SA 和 归因
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