Kivy 教程 – 使用 Python 构建桌面 GUI 应用程序

2023-10-24

Kivy 是一个开源 Python 库；您可以使用它在 Windows、Linux、macOS、Android 和 iOS 上创建应用程序。

我们将讨论如何使用 Kivy 按钮、标签、回收视图、滚动视图、Kivy Canvas 和其他小部件来熟悉该库。

您可以使用称为 Kv 语言的中间语言来设计 Kivy 小部件，稍后您将看到。

现在，让我们开始安装。

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1 安装
2 Kivy GUI
3 Kivy Button
4 Kivy Label
- 4.1 更改字体大小
- 4.2 为标签中的文本添加样式
5 Kivy 回收视图
6 Kivy滚动视图
7 Kivy 明文输入
8 基维时钟
9 基维帆布
10 画布图像
11 Kivy 与 PyQt

安装

如果您的计算机上安装了多个版本的 Python，那么您必须安装您希望用于开发的版本的 Kivy。

假设要安装 Python，请考虑以下步骤：

Python 包可以使用 pip 安装。由于Kivy在使用pip安装时需要编译，因此我们需要wheels，它是已编译包的预构建发行版。您还可以使用 git 来安装 Kivy，但在本教程中，我们将使用 Wheel。

运行以下命令来安装 pip 和wheel：


python -m pip install --upgrade pip wheel setuptools

现在我们必须安装依赖项。执行以下命令：


python -m pip install docutils pygments pypiwin32 kivy.deps.sdl2 kivy.deps.glew

Then:


python -m pip install kivy.deps.gstreamer

安装 Kivy 的依赖项后，使用以下命令安装 Kivy：


python –m pip install kivy

Kivy GUI

在本节中，您将学习如何创建和运行 Kivy 程序以及如何在 Kivy 中构建基本界面。

让我们创建一个扩展名为 .py 的文件。

要创建 Kivy 界面，我们首先需要使用以下语句在程序中导入 Kivy 应用模块：


from kivy.app import App

现在从 kivy.uix.label 导入标签：


from kivy.uix.label import Label

现在是编写我们的主程序的时候了。


class FirstKivy(App):
    def build(self):
        return Label(text="Hello Kivy!")

在上面的代码片段中，一个类继承自App类。然后要构建应用程序，我们必须在 build() 函数上返回一个小部件。在上面的代码中，我们返回了一个带有文本“Hello Kivy”的标签。

最后一步是调用这个函数。您可以创建该类的对象，也可以只编写以下语句：


FirstKivy().run()

整个 python 文件如下所示：


from kivy.app import App
from kivy.uix.label import Label
class FirstKivy(App):
    def build(self):
        return Label(text="Hello Kivy!")
FirstKivy().run()

这段代码的结果将是这样的：

恭喜！您的第一个 Kivy 应用程序成功运行。

基维纽扣

在本节中，您将学习如何创建按钮、更改按钮的颜色、启用/禁用、如何在按钮上添加图像以及如何更改其大小和位置。

在上一个程序中，我们使用了标签。要创建按钮，请导入按钮而不是标签，如下所示：


from kivy.app import App
from kivy.uix.button import Button
class FirstKivy(App):   
    def build(self):       
        return Button(text="Welcome to LikeGeeks!")    
FirstKivy().run()

整个输出屏幕如下：

该按钮会填充整个窗口，不用担心，我们稍后会调整它的大小。

更改 Kivy 按钮的颜色

Kivy 按钮的默认颜色是灰色。您可以通过指定来更改颜色背景颜色格式为 (r, g, b, a) 的属性。代码演示如下：


from kivy.app import App
from kivy.uix.button import Button
class KivyButton(App):
    def build(self):
        return Button(text="Welcome to LikeGeeks!", background_color=(155,0,51,53))
KivyButton().run()

当您运行该程序时，它将显示如下按钮：

禁用 Kivy 按钮

要禁用按钮，您必须将disabled 属性设置为True。


mybtn.disabled = True

考虑以下代码以在按下按钮后禁用该按钮：


from kivy.uix.button import Button
from kivy.app import App
from functools import partial
class KivyButton(App):
    def disable(self, instance, *args):
        instance.disabled = True
    def update(self, instance, *args):
        instance.text = "I am Disabled!"
    def build(self):
        mybtn = Button(text="Click me to disable")
        mybtn.bind(on_press=partial(self.disable, mybtn))
        mybtn.bind(on_press=partial(self.update, mybtn))
        return mybtn
KivyButton().run()

在上面的代码中，我们导入了partial函数从功能工具这样我们就可以使用bind()功能。

A KivyButton()类是使用两个自定义方法创建的。第一种方法是禁用（）方法。您可以将其命名为您想要的名称。

然后我们就有了update()单击按钮后更新按钮文本的方法。另外，您可以根据需要命名您的函数。

下一个函数是build()功能。创建按钮时此方法会自动运行。然后我们调用了禁用（）方法使用partial。同样，update()禁用按钮后调用方法来更新按钮的文本。

返回值来自禁用（）函数绑定到on_press我们按钮的功能。因此，当按下按钮时，首先将其禁用，然后更新文本。

输出是这样的：

更改大小和位置

使用按钮小部件的 pos 和 size_hint 属性，您可以轻松地分别更改按钮的位置和大小。您可以像这样更改 Kivy 按钮的大小和位置：


from kivy.app import App
from kivy.uix.button import Button
class KivyButton(App):
    def build(self):
        return Button(text="Welcome to LikeGeeks!", pos=(300,350), size_hint = (.25, .18))
KivyButton().run()

下面的输出将是这样的：

The pos参数指定按钮的位置，而尺寸提示参数指定按钮的大小。

Kivy 按钮中的图像

在本节中，您将学习向按钮添加图像。我们将第一次使用 Kv 语言来创建我们的小部件，而不是从代码中实例化它们。

下面是我们要导入的 Kivy 库：


from kivy.app import App
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
from kivy.lang import Builder

BoxLayout 用于定位小部件，以便可以将小部件以有组织的方式放置在一起。在Kivy中，可以使用多种布局来组织小部件，例如框布局、锚布局、浮动布局等。

加载Kv字符串或文件

默认情况下，Kivy 会尝试加载与您的类同名的 Kv 文件，但不包含 App 一词且小写。

如果你的班级是TestApp，因此它将搜索名为的 Kv 文件test.kv在同一目录中加载小部件。

另一种使用 Kivy Builder 加载 kv 文件的方法。

Kivy Builder 用于从 Kv 字符串或文件加载小部件。例如，如果你想创建一个小部件，你可以像这样使用构建器：


Builder.load_string(""" """)

在三引号内，添加所需的小部件及其属性。在下面的示例中，我们添加了一个 KivyButton 类。

首先，设置按钮的文本和大小，然后在源属性和图像坐标中指定图像。

图像放置在同一目录中，因此图像路径现在没问题了。


Builder.load_string("""
<KivyButton>:
    Button:
        text: "Hello Button!"
        size_hint: .12, .12
        Image:
            source: 'images.jpg'
            center_x: self.parent.center_x
            center_y: self.parent.center_y
""")

现在，让我们导入这个定义并运行我们的类：


from kivy.app import App
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
from kivy.lang import Builder
Builder.load_string("""
<KivyButton>:
    Button:
        text: "Hello Button!"
        size_hint: .12, .12
        Image:
            source: 'images.jpg'
            center_x: self.parent.center_x
            center_y: self.parent.center_y   
""")

class KivyButton(App, BoxLayout):
    def build(self):  
        return self
KivyButton().run()

同样，您可以使用以下命令从单独的文件加载 Kv 字符串加载文件像这样的方法：


Builder.load_file("myfile.kv")

这里的文件包含所有 Kivy 小部件定义。

基维标签

在我们的第一个 GUI 应用程序中，我们向表单添加了一个标签，但这一次，我们将使用标签属性。

您可以使用标签将文本添加到我们的 GUI。 Kivy 标签仅支持 ASCII 和 Unicode 字符串。

更改字体大小

您可以使用 font_size 属性更改标签的字体大小：


from kivy.app import App
from kivy.uix.button import Label
class KivyButton(App):
    def build(self):
        return Label(text="Hello Label", font_size='30')
KivyButton().run()

为标签中的文本添加样式

在本节中，我们将更改标签中文本的样式。

例如，使用标记进行粗体、斜体、更改颜色、下划线等。考虑以下陈述：


Label(text='[u][color=ff0066][b]Better days[/b][/color] are coming; They are called [i][color=ff9933]Saturday[/i] and [i]Sunday[/color][/i][/u]', markup = True)

哪里的


[color][/color]

用于给字体着色。


from kivy.app import App
from kivy.uix.button import Label
class KivyLabel(App):
    def build(self):
        return Label(text='[u][color=ff0066][b]Welcome[/b][/color] To [i][color=ff9933]Like[/i]Geeks[/color][/u]', markup = True)
KivyLabel().run()

这个结果会是这样的：

Kivy 回收视图

假设您有大量要在屏幕上显示的小部件，这可能会影响性能。

RecycleView 的目标是在屏幕上排列视图组。

RecycleView 的内存效率很高，因为它根据屏幕的大小将内容加载到内存中，这与 ListView 不同，ListView 中的所有项目都加载到内存中。

RecyclerView 的关键特性之一是它支持动画。 RecyclerView可以创建交互式且高效的可滚动列表。

在开始编码之前，有两个主要概念需要关注：

视图持有人它具有视野并有助于回收。
适配器用于调整数据以在列表中显示。

要使用RecycleView，我们需要从recycleview模块导入RecycleView，如下所示：


from kivy.uix.recycleview import RecycleView

在下面的示例中，我们将创建一个垂直的按钮列表。因此，我们要放置的视图项是按钮：

第一步是定义我们的recycleview的布局和视图类：


Builder.load_string('''
<ExampleRV>:
    viewclass: 'Button'
    RecycleBoxLayout:
        size_hint_y: None
        height: self.minimum_height
        orientation: 'vertical'
''')

现在我们必须定义我们的recycleview类：


class ExampleRV(RecycleView):
    def __init__(self, **kwargs):
        super(ExampleRV, self).__init__(**kwargs)
        self.data = [{'text': str(x)} for x in range(20)]

Here


__init__

带有 **kwargs 的类的构造函数意味着任意数量的参数或关键字参数都是可接受的。现在调用上面的类：


class RecycleApp(App):
    def build(self):
        return ExampleRV()
RecycleApp().run()

所以完整的代码会是这样的：


from kivy.app import App
from kivy.uix.recycleview import RecycleView
from kivy.lang import Builder
Builder.load_string('''
<ExampleRV>:
    viewclass: 'Button'   
    RecycleBoxLayout:   
        size_hint_y: None        
        height: self.minimum_height        
        orientation: 'vertical'        
''')

class ExampleRV(RecycleView):
    def __init__(self, **kwargs):
        super(ExampleRV, self).__init__(**kwargs)
        self.data = [{'text': str(x)} for x in range(20)]
class RecycleApp(App):
    def build(self):
        return ExampleRV()
RecycleApp().run()

输出如下所示：

Kivy滚动视图

Kivy中的ScrollView提供了一个可滚动的视图。使用scrollview，我们可以在屏幕上滚动x轴和y轴。

首先，我们将导入一个名为 runTouchApp() 的新函数。这个函数将使我们的滚动视图支持触摸。


from kivy.base import runTouchApp

我们将定义scrollView如下：


from kivy.base import runTouchApp
from kivy.lang import Builder
root = Builder.load_string(r'''
ScrollView:
    Label:   
        text: 'Scrollview Example' * 100       
        font_size: 30        
        size_hint_x: 1.0        
        size_hint_y: None        
        text_size: self.width, None        
        height: self.texture_size[1]        
''')

runTouchApp(root)

输出将是这样的：

Kivy 明文输入

在本节中，我们将创建一个文本字段和一个用于清除文本字段内容的按钮。

对于文本字段，导入 textinput 模块：


from kivy.uix.textinput import TextInput

让我们创建一个 BoxLayout 来将我们的小部件添加到我们的类中。


self.box = BoxLayout(orientation='horizontal', spacing=20, pos=(0,550))

现在我们要创建一个输入字段：


self.txt = TextInput(hint_text="Write here",size_hint=(.5,.1))

在输入字段之后，我们必须创建一个清除文本的按钮。

为此，我们将创建一个明文将文本设置为空字符串的方法，当按下按钮时，即使用按钮的 on_press 属性，我们将调用此方法。

因此，当我们按下按钮时，文本就会被删除。


self.btn = Button(text='Clear All', on_press=self.clearText,size_hint=(.1,.1))

现在我们必须将小部件（输入字段和按钮）添加到框布局中：


self.box.add_widget(self.txt)
self.box.add_widget(self.btn)

The 明文方法如下所示：


def clearText(self, instance):
        self.txt.text = ''

整个代码将是这样的：


from kivy.app import App
from kivy.uix.button import  Button
from kivy.uix.textinput import TextInput
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
class ClearApp(App):
    def build(self):
        self.box = BoxLayout(orientation='horizontal', spacing=20)
        self.txt = TextInput(hint_text='Write here', size_hint=(.5,.1))
        self.btn = Button(text='Clear All', on_press=self.clearText, size_hint=(.1,.1))
        self.box.add_widget(self.txt)
        self.box.add_widget(self.btn)
        return self.box
    def clearText(self, instance):
        self.txt.text = ''
ClearApp().run()

输出将是这样的：

基维时钟

您可以使用 Kivy 时钟对象来安排特定时间间隔后的函数调用。

在本节中，我们将创建一个按钮。作为使用 Kivy 时钟的示例，我们将每 2 秒更改一次按钮的文本。

首先导入以下模块：


from kivy.app import App
from kivy.clock import Clock
from kivy.uix.button import Button

现在，创建一个类并初始化一个计数器变量，如下所示：


class ClockExample(App):
    i = 0

现在，创建一个按钮并使用 Clock.schedule_interval 我们将每 2 秒调用一个用户定义的函数。每次调用该函数时，计数器变量的值都会增加 1，该值打印在按钮上。


    def build(self):
       self.mybtn = Button(text='Number of Calls')
       Clock.schedule_interval(self.Clock_Callback, 2)
       return self.mybtn
    def Clock_Callback(self, dt):
        self.i = self.i+1
        self.mybtn.text = "Call = %d"%self.i

The dt参数用于表示调度和调用回调函数之间经过的时间。如果没有传递任何参数，它将抛出一个有关回调函数的错误，该函数需要一个位置参数，但给出了两个。

完整的代码如下所示：


from kivy.app import App
from kivy.uix.button import  Button
from kivy.clock import Clock
class ClockExample(App):
    i=0
    def build(self):
        self.mybtn = Button(text='Number of Calls')
        Clock.schedule_interval(self.clock_callback, 2)
        return self.mybtn
    def clock_callback(self, dt):
        self.i+= 1
        self.mybtn.text = "Call = %d" % self.i
ClockExample().run()

每 2 秒，按钮文本就会按预期更改。

基维帆布

您可以在画布中绘制您想要的内容。在本节中，您将学习创建画布以及如何在画布上绘制矩形。

我们将在 boxlayout 中创建一个画布，然后在画布上创建一个矩形。

导入以下模块：


import kivy
from kivy.app import App
from kivy.lang import Builder
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout

考虑下面的代码来创建画布：


kvWidget = """
MyWidget:
    orientation: 'vertical'
    canvas:
        Color:
            rgb: (255, 0, 0)
        Rectangle:
            size: self.size
            pos: self.pos
"""
class MyWidget(BoxLayout):
    def __init__(self, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)

在此代码中，我们有一个名为 MyWidget 的 BoxLayout 类。现在，kvWidget 字符串定义了一个具有 color 属性的画布以及一个与 BoxLayout 具有相同大小和位置的矩形。

完整的代码将是这样的：


from kivy.app import App
from kivy.lang import Builder
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
kvWidget = """
MyWidget:
    orientation: 'vertical'   
    canvas:    
        Color:        
            rgb: (255, 128, 0)           
        Rectangle:        
            size: self.size            
            pos: self.pos
"""
class MyWidget(BoxLayout):
    def __init__(self, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)
class CanvasApp(App):
    def build(self):
        return Builder.load_string(kvWidget)
CanvasApp().run()

输出将是这样的：

画布图像

要将图像添加到画布，我们将创建一个与画布大小相同的矩形，然后在矩形上添加图像。

kvWidget 字符串将如下所示：


from kivy.app import App
from kivy.lang import Builder
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
kvWidget = """
MyWidget:
    orientation: 'vertical'   
    canvas:   
        Rectangle:        
            size: self.size            
            pos: self.pos            
            source: 'images.jpg'            
"""
class MyWidget(BoxLayout):
    def __init__(self, **kwargs):       
        super().__init__(**kwargs)
class CanvasApp(App):
    def build(self):        
        return Builder.load_string(kvWidget)
CanvasApp().run()

Kivy 与 PyQt

与 Kivy 一样，我们也使用 PyQt 来创建 GUI 应用程序，但 PyQt 在开发桌面应用程序中更受欢迎。

尽管我们在这里讨论了 Kivy 来构建桌面应用程序，但由于 Kivy 小部件的多点触控功能，Kivy 通常用于移动应用程序。

PyQt 库可用于其他编程语言（例如 C++），而 Kivy 仅可用于 Python。

Kivy使用OpenGL接口直接在屏幕上绘制小部件，因此您也可以创建具有良好图形效果的游戏。

我希望您找到合适的 Python GUI 框架来构建您需要的东西。

最后，我们讨论了 Kivy 和之前的 Tkinter、PyQt5 的许多示例。在构建图形界面时您更喜欢哪一种？

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