Python GUI之Tkinter概述

Mq_Guo 2017-07-23

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对于稍有GUI编程经验的人来说，Python的Tkinter界面库都是非常简单的。python的GUI库非常多，之所以选择Tkinter，一是最为简单，二是自带库，不需下载安装，随时使用，三则是从需求出发的，Python作为一种脚本语言，一种胶水语言，我不觉得哪个公司会用它开发复杂的桌面应用，无论怎么看也不具备优势吧，我使用Python，是把它作为一个灵活小巧的工具，并不是作为主要开发语言，那么在工作中，需要制作一个小工具，肯定是需要有界面的，不仅自己用，也能分享别人使用，在这种需求下，Tkinter是足够胜任的！这篇文章主要做一个简单概述，对于从没有接触过GUI的人，在脑中树立一个基本的界面编程概念。
对于tkinter编程，我主要用两个比喻来描述。
- 第一个，作画。我们都见过美术生写生的情景，先支一个画架，放上画板，蒙上画布，构思内容，用铅笔画草图，组织结构和比例，调色板调色，最后画笔勾勒。相应的，对应到tkinter编程，那么我们的显示屏就是支起来的画架，根窗体就是画板，tkinter中则是Toplevel，画布就是tkinter中的容器，对应Frame，画板上可以放很多张画布，tkinter中的容器中也可以放很多个容器，绘画中的构图布局则是tkinter中的布局管理器（几何管理器），绘画的内容就是tkinter中的一个个小组件，一幅画由许多元素构成，而我们的GUI界面，就是有一个个组件拼装起来的，它们就是widget。
- 第二个比喻，我们小时候都玩过积木，只要发挥创意，相同的积木可以堆出各种造型。tkinter的组件也可以看做一个个积木，形状或许不同，其本质都是一样的，就是一个积木，不管它长什么样子，它始终就是积木！所以这些小组件都有许多共性，另外，我个人认为，学习界面编程，最重要的不是一开始学习每个积木的样子，不是学习每个组件怎么用，而是这些组件该怎么放。初始学习中，怎么放远远比怎么用重要的多。而我看到网上大量的文章资料，全是介绍组件怎么用的，对于怎么放，也就是tkinter中的布局管理器，都是一笔带过，我觉得这对初学者简直是本末倒置，或许绝大部分是转载的原因吧，极少是自己真正写的。组件怎么用不是最迫切的，用到的时候再去了解也不迟，边用边学反而更好。因此我将专门写一章，详细介绍布局管理器的使用。
组件关系：

Tkinter 模块元素简要说明

tkinter 类	元素	简要说明
Frame	框架	用来承载放置其他GUI元素，就是一个容器
Label	标签	用于显示不可编辑的文本或图标
Button	按钮	点击时执行一个动作
Entry	单行文本框	显示一行文本
Text	多行文本框	显示多行文本
Checkbutton	复选框	允许用户选择或反选一个选项
Radiobuttion	单选框	允许用户从多个选项中选取一个
Canvas	画布	提供绘图功能(直线、椭圆、多边形、矩形) 可以包含图形或位图
Listbox	列表框	一个选项列表,用户可以从中选择
Menu	菜单	点下菜单按钮后弹出的一个选项列表,用户可以从中选择
Menubutton	菜单按钮	用来包含菜单的组件(有下拉式、层叠式等等)
Message	消息框	类似于标签,但可以显示多行文本
Scale	进度条	线性“滑块”组件,可设定起始值和结束值,会显示当前位置的精确值
Scrollbar	滚动条	对其支持的组件(文本域、画布、列表框、文本框)提供滚动功能
Toplevel	顶层	类似框架,为其他的控件提供单独的容器
Spinbox	输入控件	与Entry类似，但是可以指定输入范围值
PanedWindow	窗口布局管理	是一个窗口布局管理的插件，可以包含一个或者多个子控件。
LabelFrame	容器控件	是一个简单的容器控件。常用与复杂的窗口布局
messageBox	消息框	用于显示你应用程序的消息框。(Python2中为tkMessagebox)

下面创建了第一个GUI程序，运行代码可以感受一下

from tkinter import *

#创建根窗口
root = Tk()
#设置窗口标题
root.title("Hello")
#设置窗口大小
root.geometry("300x200")
#在窗体中创建一个框架，用它来承载其他小部件
app = Frame(root)
#设置布局管理器
app.grid()

label = Label(app,text="hello word!")
label.grid()

btn = Button(app)
btn.grid()

#小部件的任何选项都可以通过configure()方法操作
btn.configure(text = "click")

root.mainloop();
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tkinter界面编程的时候，首先需要弄清楚的一点就是层次关系，解决怎么放之前，你应该解决放哪里的问题。就我个人的理解，GUI编程就是程序员在作一副画，这一笔画在哪里你应该心中有数。
上面的代码中，首先获得了我们的画板，也就是根窗体root，然后又创建了一个容器Frame，也就是我们的画布，在创建Frame时，我们很清楚画布必须放在画板上面，所以传入了一个参数root，通常所有的tkinter组件实例化时，第一个参数都是指定父控件，就是表示自己放哪里。如Label和Button，指定放在Frame上面。

绝大部分控件共享属性：

选项(别名)	说明	单位	典型值	没有此属性的控件
background(bg)	当控件显示时，给出的正常颜色	color	‘gray25’
			‘#ff4400’
borderwidth(bd)	设置一个非负值,该值显示画控件外围3D边界的宽度;(特别的由relief选项决定这项决定).控件内部的3D效果也可以使用该值,该值可以是Tkinter(Tk_GetPixels)接受的任何格式	pixel	3
cursor	指定控件使用的鼠标光标,该值可以是Tkinter(Tk_GetPixels)接受的任何格式	cursor	gumby
font	指定控件内部文本的字体	font	‘Helvetica’	Canvas Frame
			(‘Verdana’,8)	Scrollbar
				Toplevel
foreground(fg)	指定控件的前景色	color	‘black’	Canvas Frame
			‘#ff2244’	Scrollbar
				Toplevel
highlightbackground	指出经过没有输入焦点的控件加亮区域颜色	color	‘gray30’	Menu
highlightcolor	指出经过没有输入焦点的控件周围长方区域加亮颜色	color	‘royalblue’	Menu
highlightthickness	设置一个非负值,该值指出一个有输入焦点的控件周围加亮方形区域的宽度,该值可以是 Tk_GetCursor)接受的任何格式.如果为0,则不画加亮区域	pixel	2.1m	Menu
relief	指出控件3D效果，可选值为RAISED,SUNKEN,FLAT,RIDGE,SOLID,GROOVE.该值指出控件内部相对于外部的外观样式,比如RAISED意味着控件内部相对于外部突出	constant	RAISED GROOVE
takefocus	决定窗口在键盘遍历时是否接收焦点(比如Tab,shift-Tab).在设定焦点到一个窗口之前,遍历脚本检查takefocus选项的值,值0意味着键盘遍历时完全跳过,值1意味着只要有输入焦点(它及所有父代都映射过)就接收.空值由脚本自己觉定是否接收,当前的算法是如果窗口被禁止,或者没有键盘捆绑或窗口不可见时,跳过	boolean	1 YES
width	指定一个整数,设置控件宽度,控件字体的平局字符数.如果值小于等于0,控件选择一个能够容纳目前字符的宽度	integer	32	Menu

多控件共享属性：

选项(别名)	说明	单位	典型值	仅此类控件
activebackground	指定画活动元素的背景颜色.元素(控件或控件的一部分)在鼠标放在其上并按动鼠标按钮引起某些行为的发生时,是活动的.如果严格的Modf一致性请求通过设置tk_strictModf变量完成,该选项将被忽略,正常背景色将被使用.对Windows和Macintosh系统,活动颜色将只有在鼠标按钮1被按过元素时使用	color	‘red’	Button
		‘#fa07a3’	Checkbutton
			Menu
				Menubutton
				Radiobutton
				Scale
				Scrollbar
activeforeground	指定画活动元素时的前景颜色.参见上面关于活动元素的定义	color	‘cadeblue’	Button
				Menu
				Checkbutton
				Menubutton
				Radiobutton
anchor	指出控件信息(比如文本或者位图)如何在控件中显示.必须为下面值之一:	constant		Button
	N,NE,E,SE,S,SW,W,NW或者CENTER.比如NW(NorthWest)指显示信息时使左上角在控件的左上端			Checkbutton
				Label
				Message
				Menubutton
				Radiobutton
bitmap	指定一个位图在控件中显示,以Tkinter(Tk_GetBitmap)接受的任何形式.位图显示的精确方式受其他选项如锚或对齐的影响.典型的,如果该选项被指定,它覆盖指定显示控件中文本的其他选;bitmap选项可以重设为空串以使文本能够被显示在控件上.在同时支持位图和图像的控件中,图像通常覆盖位图	bitmap		Button
				Checkbutton
				Label
				Menubutton
				Radiobutton
command	指定一个与控件关联的命令.该命令通常在鼠标离开控件之时被调用,对于单选按钮和多选按钮,tkinter变量(通过变量选项设置)将在命令调用时更新	command	setupData	Button
				Checkbutton
				Radiobutton
				Scale
				Scrollbar
disabledforeground	指定绘画元素时的前景色.如果选项为空串(单色显示器通常这样设置),禁止的元素用通常的前景色画,但是采用点刻法填充模糊化	color	‘gray50’	Button
				Checkbutton
				Radiobutton
				Menu
				Menubutton
height	指定窗口的高度,采用字体选项中给定字体的字符高度为单位,至少为1	integer	14	Button
				Canvas
				Frame
				Label
				Listbox
				Checkbutton
				Radiobutton
				Menubutton
				Text
				Toplevel
image	指定所在控件中显示的图像,必须是用图像create方法产生的.如果图像选项设定,它覆盖已经设置的位图或文本显示;更新恢复位图或文本的显示需要设置图像选项为空串	image		Button
				Checkbutton
				Label
				Menubutton
				Radiobutton
justify	当控件中显示多行文本的时候,该选项设置不同行之间是如何排列的,其值为如下之一:	constant	RIGHT	Button
	LEFT,CENTER或RIGHT.LEFT指每行向左对齐,CENTER指每行居中对齐,RIGHT指向右对齐			Checkbutton
				Entry
				Label
				Menubutton
				Message
				Radiobutton
padx	指定一个非负值设置控件X方向需要的边距.该值为Tkinter(Tk_GetPixels)接受的格式.当计算需要多大的窗口时,控件会把此值加到正常大小之上(由控件中显示内容决定);如果几何管理器能够满足此请求,控件将在左端或右端得到一个给定的多余空边.大部分控件只用此项于文本,如果它们显示位图或图像,通常忽略空边选项	pixels	2m10	Button
				Checkbutton
				Label
				Menubutton
				Message
				Radiobutton
				Text
pady	指定一个非负值设置控件Y方向需要的边距.该值为Tkinter(Tk_GetPixels)接受的格式.当计算需要多大的窗口时,控件会把此值加到正常大小之上(由控件中显示内容决定);如果几何管理器能够满足此请求,控件将在上端或下端得到一个给定的多余空边.大部分控件只用此项于文本,如果它们显示位图或图像,通常忽略空边选项	pixels	123m	Button
				Checkbutton
				Label
				Menubutton
				Message
				Radiobutton
				Text
selectbackground	指定显示选中项时的背景颜色	color	blue	Canvas
				Listbox
				Entry
				Text
selectborderwidth	指定一个非负值,给出选中项的三维边界宽度,值可以是任何	pixel	3	Canvas
	Tkinter(Tk_GetPixels)接受的格式			Entry
				Listbox
				Text
selectforeground	指定显示选中项的前景颜色	color	yellow	Canvas
				Entry
				Listbox
				Text
state	指定控件下列两三个状态之一(典型是复选按钮):	constant	ACTIVE	Button
	NORMAL和DISABLED或NORMAL,ACTIVE和NORMAL.在NORMAL状态,控件有前景色和背景显示;在ACTIVE状态,控件按activeforeground和activebackground选项显示;在DISABLED状态下,控件不敏感,缺省捆绑将拒绝激活控件,并忽略鼠标行为,此时,由disabledforeground和background选项决定如何显示			Checkbutton
				Entry
				Menubutton
				Scale
				Radiobutton
				Text
text	指定控件中显示的文本,文本显示格式由特定控件和其他诸如锚和对齐选项决定	string	‘Display’	Button
				Checkbutton
				Label
				Menubutton
				Message
				Radiobutton
textvariable	指定一个变量名字.变量值被转变为字符串在控件上显示.如果变量值改变,控件将自动更新以反映新值,字符串显示格式由特定控件和其他诸如锚和对齐选项决定	variable	widgetConstant	Button
				Checkbutton
				Entry
				Label
				Menubutton
				Message
				Radiobutton
underline	指定控件中加入下划线字符的整数索引.此选项完成菜单按钮与菜单输入的键盘遍历缺省捆绑.0对应控件中显示的第一个字符,1对应第二个,以此类推	integer	2	Button
				CheckButton
				Label
				Menubutton
				Radiobutton
wraplength	对于能够支持字符换行的控件,该选项指定行的最大字符数,超过最大字符数的行将转到下行显示,这样一行不会超过最大字符数.该值可以是窗口距离的任何标准格式.如果该值小于或等于0,不换行,换行只有在文本中的换行符的地方才出现	pixel	41,65	Button
				Checkbutton
				Label
				Menubutton
				Radiobutton
xscrollcommand	指定一个用来与水平滚动框进行信息交流的命令前缀,当控件窗口视图改变(或者别的任何滚动条显示的改变,如控件的总尺寸改变等等),控件将通过把滚动命令和两个数连接起来产生一个命令.两个数分别为0到1之间的分数,代表文档中的一个位置,0表示文档的开头,1.0表示文档的结尾处,0.333表示整个文档的三分之一处,如此等等.第一个分数代表窗口中第一个可见文档信息,第二个分数代表紧跟上一个可见部分之后的信息.然后命令把它们传到Tcl解释器执行.	function		Canvas
	典型的,xscrollcommand选项由滚动条标识跟着set组成,如set.x.scrollbarset将引起滚动条在窗口中视图变化时被更新.如果此项没有指定,不执行命令			Entry
				Listbox
				Text
yscrollcommand	指定一个用来与垂直滚动框进行信息交流的命令前缀,当控件窗口视图改变(或者别的任何滚动条显示的改变,如控件的总尺寸改变等等),控件将通过把滚动命令和两个数连接起来产生一个命令.两个数分别为0到1之间的分数,代表文档中的一个位置,0表示文档的开头,1.0表示文档的结尾处,0.333表示整个文档的三分之一处,如此等等.第一个分数代表窗口中第一个可见文档信息,第二个分数代表紧跟上一个可见部分之后的信息.然后命令把它们传到Tcl解释器执行.	function		Canvas
	典型的,yscrollcommand选项由滚动条标识跟着set组成,如set.y.scrollbarset将引起滚动条在窗口中视图变化时被更新.如果此项没有指定,不执行命令			Entry