使用 PySimpleGUI 轻松为程序和脚本增加 GUI

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五分钟创建定制 GUI。

对于.exe 类型的程序文件，我们可以通过双击鼠标左键打开；但对于.py类型的 Python 程序，几乎不会有人尝试同样的操作。对于一个（非程序员类型的）典型用户，他们双击打开.exe文件时预期弹出一个可以交互的窗体。基于 Tkinter，可以通过标准 Python 安装 (standard Python installations) 的方式提供 GUI，但很多程序都不太可能这样做。

如果打开 Python 程序并进入 GUI 界面变得如此容易，以至于真正的初学者也可以掌握，会怎样呢？会有人感兴趣并使用吗？这个问题不好回答，因为直到今天创建自定义 GUI 布局仍不是件容易的事情。

在为程序或脚本增加 GUI 这件事上，似乎存在能力的“错配”。（缺乏这方面能力的）真正的初学者被迫只能使用命令行方式， 而很多（具备这方面能力的）高级程序员却不愿意花时间创建一个 Tkinter GUI。

GUI 框架
Python 的 GUI 框架并不少，其中 Tkinter，wxPython，Qt 和 Kivy 是几种比较主流的框架。此外，还有不少在上述框架基础上封装的简化框架，例如 EasyGUI，PyGUI 和 Pyforms 等。

但问题在于，对于初学者（这里是指编程经验不超过 6 个月的用户）而言，即使是最简单的主流框架，他们也无从下手；他们也可以选择封装过的（简化）框架，但仍难以甚至无法创建自定义 GUI 布局 (layout)。即便学会了某种（简化）框架，也需要编写连篇累牍的代码。

PySimpleGUI 尝试解决上述 GUI 难题，它提供了一种简单明了、易于理解、方便自定义的 GUI 接口。如果使用 PySimpleGUI，很多复杂的 GUI 也仅需不到 20 行代码。

秘诀
PySimpleGUI 极为适合初学者的秘诀在于，它已经包含了绝大多数原本需要用户编写的代码。PySimpleGUI 会处理按钮 回调 (callback)，无需用户编写代码。对于初学者，在几周内掌握函数的概念已经不容易了，要求其理解回调函数似乎有些强人所难。

在大部分 GUI 框架中，布局 GUI 小部件 (widgets) 通常需要写一些代码，每个小部件至少 1-2 行。PySimpleGUI 使用了 “auto-packer” 技术，可以自动创建布局。因而，布局 GUI 窗口不再需要 pack 或 grid 系统。

（注：这里提到的 pack 和 grid 都是 Tkinter 的布局管理器，另外一种叫做 place 。）

最后，PySimpleGUI 框架编写中有效地利用了 Python 语言特性，降低用户代码量并简化 GUI 数据返回的方式。在 窗体 (form) 布局中创建小部件时，小部件会被部署到对应的布局中，无需额外的代码。

GUI 是什么？
绝大多数 GUI 只完成一件事情：收集用户数据并返回。在程序员看来，可以归纳为如下的函数调用：

button, values = GUI_Display(gui_layout)
绝大多数 GUI 支持的用户行为包括鼠标点击（例如，“确认”，“取消”，“保存”，“是”和“否”等）和内容输入。GUI 本质上可以归结为一行代码。

这也正是 PySimpleGUI （的简单 GUI 模式）的工作原理。当执行命令显示 GUI 后，除非点击鼠标关闭窗体，否则不会执行任何代码。

当然还有更复杂的 GUI，其中鼠标点击后窗口并不关闭；例如，机器人的远程控制界面，聊天窗口等。这类复杂的窗体也可以用 PySimpleGUI 创建。

快速创建 GUI
PySimpleGUI 什么时候有用呢？显然，是你需要 GUI 的时候。仅需不超过 5 分钟，就可以让你创建并尝试 GUI。最便捷的 GUI 创建方式就是从 PySimpleGUI 经典实例中拷贝一份代码。具体操作流程如下：

找到一个与你需求最接近的 GUI
从经典实例中拷贝代码
粘贴到 IDE 中并运行
下面我们看一下书中的第一个 经典实例 (recipe)：

import PySimpleGUI as sg

Very basic form. Return values as a list

form = sg.FlexForm(‘Simple data entry form’) # begin with a blank form

layout = [
[sg.Text(‘Please enter your Name, Address, Phone’)],
[sg.Text(‘Name’, size=(15, 1)), sg.InputText(‘name’)],
[sg.Text(‘Address’, size=(15, 1)), sg.InputText(‘address’)],
[sg.Text(‘Phone’, size=(15, 1)), sg.InputText(‘phone’)],
[sg.Submit(), sg.Cancel()]
]

button, values = form.LayoutAndRead(layout)

print(button, values[0], values[1], values[2])
运行后会打开一个大小适中的窗体。

如果你只是想收集一些字符串类型的值，拷贝上述经典实例中的代码，稍作修改即可满足你的需求。

你甚至可以只用 5 行代码创建一个自定义 GUI 布局。

import PySimpleGUI as sg

form = sg.FlexForm(‘My first GUI’)

layout = [ [sg.Text(‘Enter your name’), sg.InputText()],
[sg.OK()] ]

button, (name,) = form.LayoutAndRead(layout)

5 分钟内创建一个自定义 GUI
在简单布局的基础上，通过修改经典实例中的代码，5 分钟内即可使用 PySimpleGUI 创建自定义布局。

在 PySimpleGUI 中， 小部件 (widgets) 被称为 元素 (elements)。元素的名称与编码中使用的名称保持一致。

（注：Tkinter 中使用小部件这个词）

核心元素
Text
InputText
Multiline
InputCombo
Listbox
Radio
Checkbox
Spin
Output
SimpleButton
RealtimeButton
ReadFormButton
ProgressBar
Image
Slider
Column
元素简写
PySimpleGUI 还包含两种元素简写方式。一种是元素类型名称简写，例如 T 用作 Text 的简写；另一种是元素参数被配置了默认值，你可以无需指定所有参数，例如 Submit 按钮默认的文本就是 “Submit”。

T = Text
Txt = Text
In = InputText
Input = IntputText
Combo = InputCombo
DropDown = InputCombo
Drop = InputCombo
（注：第一种简写就是 Python 类的别名，第二种简写是在返回元素对象的 Python 函数定义时指定了参数的默认值）

按钮简写
一些通用按钮具有简写实现，包括：

FolderBrowse
FileBrowse
FileSaveAs
Save
Submit
OK
Ok （注：这里 k 是小写）
Cancel
Quit
Exit
Yes
No
此外，还有通用按钮功能对应的简写：

SimpleButton
ReadFormButton
RealtimeButton
（注：其实就是返回 Button 类实例的函数）

上面就是 PySimpleGUI 支持的全部元素。如果不在上述列表之中，就不会在你的窗口布局中生效。

（注：上述都是 PySimpleGUI 的类名、类别名或返回实例的函数，自然只能使用列表内的。）

GUI 设计模式
对于 GUI 程序，创建并展示窗口的调用大同小异，差异在于元素的布局。

设计模式代码与上面的例子基本一致，只是移除了布局：

import PySimpleGUI as sg

form = sg.FlexForm(‘Simple data entry form’)

Define your form here (it’s a list of lists)

button, values = form.LayoutAndRead(layout)
（注：这段代码无法运行，只是为了说明每个程序都会用到的设计模式。）

对于绝大多数 GUI，编码流程如下：

创建窗体对象
以“列表的列表”的形式定义 GUI
展示 GUI 并获取元素的值
上述流程与 PySimpleGUI 设计模式部分的代码一一对应。

GUI 布局
要创建自定义 GUI，首先要将窗体分割成多个行，因为窗体是一行一行定义的。然后，在每一行中从左到右依次放置元素。

我们得到的就是一个“列表的列表”，类似如下：

layout = [ [Text(‘Row 1’)],
[Text(‘Row 2’), Checkbox(‘Checkbox 1’, OK()), Checkbox(‘Checkbox 2’), OK()] ]
上述布局对应的效果如下：

展示 GUI
当你完成布局、拷贝完用于创建和展示窗体的代码后，下一步就是展示窗体并收集用户数据。

下面这行代码用于展示窗体并返回收集的数据：

button, values = form.LayoutAndRead(layout)
窗体返回的结果由两部分组成：一部分是被点击按钮的名称，另一部分是一个列表，包含所有用户输入窗体的值。

在这个例子中，窗体显示后用户直接点击 “OK” 按钮，返回的结果如下：

button == ‘OK’
values == [False, False]
Checkbox 类型元素返回 True 或 False 类型的值。由于默认处于未选中状态，两个元素的值都是 False。

显示元素的值
一旦从 GUI 获取返回值，检查返回变量中的值是个不错的想法。与其使用 print 语句进行打印，我们不妨坚持使用 GUI 并在一个窗口中输出这些值。

（注：考虑使用的是 Python 3 版本，print 应该是函数而不是语句。）

在 PySimpleGUI 中，有多种消息框可供选取。传递给消息框（函数）的数据会被显示在消息框中；函数可以接受任意数目的参数，你可以轻松的将所有要查看的变量展示出来。

在 PySimpleGUI 中，最常用的消息框是 MsgBox。要展示上面例子中的数据，只需编写一行代码：

MsgBox(‘The GUI returned:’, button, values)
整合
好了，你已经了解了基础知识，让我们创建一个包含尽可能多 PySimpleGUI 元素的窗体吧！此外，为了更好的感观效果，我们将采用绿色 / 棕褐色的配色方案。

import PySimpleGUI as sg

sg.ChangeLookAndFeel(‘GreenTan’)

form = sg.FlexForm(‘Everything bagel’, default_element_size=(40, 1))

column1 = [[sg.Text(‘Column 1’, background_color=’#d3dfda’, justification=‘center’, size=(10,1))],
[sg.Spin(values=(‘Spin Box 1’, ‘2’, ‘3’), initial_value=‘Spin Box 1’)],
[sg.Spin(values=(‘Spin Box 1’, ‘2’, ‘3’), initial_value=‘Spin Box 2’)],
[sg.Spin(values=(‘Spin Box 1’, ‘2’, ‘3’), initial_value=‘Spin Box 3’)]]
layout = [
[sg.Text(‘All graphic widgets in one form!’, size=(30, 1), font=(“Helvetica”, 25))],
[sg.Text(‘Here is some text… and a place to enter text’)],
[sg.InputText(‘This is my text’)],
[sg.Checkbox(‘My first checkbox!’), sg.Checkbox(‘My second checkbox!’, default=True)],
[sg.Radio(‘My first Radio! ‘, “RADIO1”, default=True), sg.Radio(‘My second Radio!’, “RADIO1”)],
[sg.Multiline(default_text=‘This is the default Text should you decide not to type anything’, size=(35, 3)),
sg.Multiline(default_text=‘A second multi-line’, size=(35, 3))],
[sg.InputCombo((‘Combobox 1’, ‘Combobox 2’), size=(20, 3)),
sg.Slider(range=(1, 100), orientation=‘h’, size=(34, 20), default_value=85)],
[sg.Listbox(values=(‘Listbox 1’, ‘Listbox 2’, ‘Listbox 3’), size=(30, 3)),
sg.Slider(range=(1, 100), orientation=‘v’, size=(5, 20), default_value=25),
sg.Slider(range=(1, 100), orientation=‘v’, size=(5, 20), default_value=75),
sg.Slider(range=(1, 100), orientation=‘v’, size=(5, 20), default_value=10),
sg.Column(column1, background_color=’#d3dfda’)],
[sg.Text(’_’ * 80)],
[sg.Text(‘Choose A Folder’, size=(35, 1))],
[sg.Text(‘Your Folder’, size=(15, 1), auto_size_text=False, justification=‘right’),
sg.InputText(‘Default Folder’), sg.FolderBrowse()],
[sg.Submit(), sg.Cancel()]
]

button, values = form.LayoutAndRead(layout)
sg.MsgBox(button, values)
看上面要写不少代码，但如果你试着直接使用 Tkinter 框架实现同样的 GUI，你很快就会发现 PySimpleGUI 版本的代码是多么的简洁。

代码的最后一行打开了一个消息框，效果如下：

消息框函数中的每一个参数的内容都会被打印到单独的行中。本例的消息框中包含两行，其中第二行非常长而且包含列表嵌套。

建议花一点时间将上述结果与 GUI 中的元素一一比对，这样可以更好的理解这些结果是如何产生的。

为你的程序或脚本添加 GUI
如果你有一个命令行方式使用的脚本，添加 GUI 不一定意味着完全放弃该脚本。一种简单的方案如下：如果脚本不需要命令行参数，那么可以直接使用 GUI 调用该脚本；反之，就按原来的方式运行脚本。

仅需类似如下的逻辑：

if len(sys.argv) == 1:
# collect arguments from GUI
else:
# collect arguements from sys.argv
创建并运行 GUI 最便捷的方式就是从 PySimpleGUI 经典实例中拷贝一份代码并修改。

快来试试吧！给你一直疲于手动执行的脚本增加一些趣味。只需 5-10 分钟即可玩转示例脚本。你可能发现一个几乎满足你需求的经典实例；如果找不到，也很容易自己编写一个。即使你真的玩不转，也只是浪费了 5-10 分钟而已。

资源
安装方式
支持 Tkinter 的系统就支持 PySimpleGUI，甚至包括 树莓派 (Raspberry Pi)，但你需要使用 Python 3。

pip install PySimpleGUI