## 1、GUI开发框架简介
19年来，一直在做Android ROM相关测试，也有了一定的积累；20年，计划把之前完整的测试方案、脚本、工具进行整合复用。
第一期计划是开发一个GUI的测试工具，近期也进行了相关调研。
### 1.1 通用开发框架
* electorn：基于node-js，跨平台，开发成本低，运行效率低
* qt：基于C++，跨平台，效率高，开发成本高
* javafx：基于java，主要用于跨平台桌面程序开发
* flutter：基于dart语言，谷歌开源移动UI框架，可以快速在iOS和Android上构建高质量的原生用户界面
### 1.2 Python方案
* PyQT：PyQt5是Qt v5的Python版本，功能强大复杂，提供QT Designer设计UI （GPL V3协议，开源，商用收费）
* Pyside: PySide2是来自QT for Python项目的官方Python模块 （LGPL协议，闭源商用）
* Tkinter：Python标准库，Tk GUI 工具包的接口 ，布局通过代码实现，简单易用，但开发效率低
* WxPython：开源免费，提供wxFormbuilder，压缩版PyQT
因为现有脚本绝大多数是基于Python开发，同时调研了上述框架的官方支持力度及网络资料丰富程度，最终还是选用了最流行最强大的[PyQt](https://www.riverbankcomputing.com/software/pyqt/intro) 。
本文主要详细介绍下PyQt5完整入门教程，包含环境配置，使用Qt Disinger设计UI，最终完成一个天气预报的GUI实例开发。
环境为：Windows 10 + Python 3.8 + PyCharm 2019.2
## 2、PyQt环境配置
### 2.1 PyQt5 及 pyqt5-tools 安装
PyQt当前最新版本为[PyQt5 5.14.1](http://pypi.org/project/PyQt5/)
直接pip安装即可：
```
pip install PyQt5
pip install pyqt5-tools
```
建议使用国内源，进行快速安装：
```
pip install -i http://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple pyqt5
pip install -i http://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple pyqt5-tools
```
### 2.2 PyCharm配置环境
启动PyCharm后，新建一个PyQt5空项目后，需要配置Qt Designer、pyuic、pyrcc工具，相关配置方法如下：
#### 2.2.1 Qt Designer
Qt Designer 是通过拖拽的方式放置控件，并实时查看控件效果进行快速UI设计。
最终生成.ui文件（实质上是XML格式的文件），可以通过pyuic5工具转换成.py文件。
在Pycharm中，依次打开 File - Settings - Tools - External Tools，点击 + Create Tool，配置如下：
```
Name: QtDisigner
Program : C:\Python38\Lib\site-packages\pyqt5_tools\Qt\bin\designer.exe # 当前designer目录，请根据实际修改
Working directory: $FileDir$
```
#### 2.2.2 Qt Designer 汉化
默认Qt Designer是英文版的，可以使用翻译文件进行汉化，下载地址：[百度网盘](http://pan.baidu.com/s/1tJ3P2UQEv7OF5ArfKCOsjA)，提取码：kxvx
下载文件 designer_zh_CN.qm后， 拷贝至本地pyqt5_tools的translations文件夹下即可，示例目录：
```
C:\Python38\Lib\site-packages\pyqt5_tools\Qt\bin\translations
```
在PyCharm主界面，依次点击 Tools - External Tools - QtDisigner，即可启动中文界面的Qt Disigner
#### 2.2.3 PyUIC配置
PyUIC主要是把Qt Designer生成的.ui文件换成.py文件。
在Pycharm中，依次打开 File - Settings - Tools - External Tools，点击 + Create Tool，配置如下：
```
Name: PyUIC
Program : C:\Python38\python.exe # 当前Python目录，请根据实际修改
Arguments: -m PyQt5.uic.pyuic $FileName$ -o $FileNameWithoutExtension$.py
Working directory: $FileDir$
```
#### 2.2.4 PyRCC配置
PyRCC主要是把编写的.qrc资源文件换成.py文件。
在Pycharm中，依次打开 File - Settings - Tools - External Tools，点击 + Create Tool，配置如下：
```
Name: PyRCC
Program : C:\Python38\Scripts\pyrcc5.exe # 当前rcc工具目录，请根据实际修改
Arguments: $FileName$ -o $FileNameWithoutExtension$_rc.py
Working directory: $FileDir$
```
## 3、实例开发
下面我们以一个简单的城市天气预报为例，演示使用PyQt5开发一个GUI程序的基本流程。
### 3.1 获取天气数据
主要逻辑是通过Http接口调用免费的API接口获取相关城市天气数据，详见[天气API说明](https://www.sojson.com/api/weather.html)
如测试一下请求天津的天气，链接为：http://t.weather.sojson.com/api/weather/city/101030100
返回成功状态（status）为：200 ，失败为非200，返回数据为json数据，直接解析获取即可。
### 3.1 设计界面UI
打开Qt Designer，可参考下图设计Weather.ui:
我们主要用到的控件有Button, GroupBox, Label,ComboBox,TextEdit，同时定义了两个按钮queryBtn及clearBtn，分别用来查询及清空天气数据。我们需要绑定槽函数，方法如下：
1) 在Qt Designer左下角选择 信号/槽编辑器，点击+号新增
2) 分别选择queryBtn及clearBtn，选择信号 clicked(), 接收者 Dialog 及槽 accept() （我没找到绑定自定义槽函数的方法...）
最后选择保存为 Weather.ui文件。
### 3.2 转换.ui文件为.py文件
在PyCharm中选中Weather.ui文件后，右键选择 External Tools - PyUIC，即可生成Weather.py，实际运行命令如下：
```
C:\Python38\python.exe -m PyQt5.uic.pyuic Weather.ui -o Weather.py
```
其中，我们需要把两个按钮绑定的槽函数：
```
self.queryBtn.clicked.connect(Dialog.accept)
self.clearBtn.clicked.connect(Dialog.accept)
```
修改为自定义函数：
```
self.queryBtn.clicked.connect(Dialog.queryWeather)
self.clearBtn.clicked.connect(Dialog.clearText)
```
最终Weather.py内容如下：
```
# -*- coding: utf-8 -*-
# Form implementation generated from reading ui file 'Weather.ui'
#
# Created by: PyQt5 UI code generator 5.13.2
#
# WARNING! All changes made in this file will be lost!
from PyQt5 import QtCore, QtGui, QtWidgets
class Ui_Dialog(object):
def setupUi(self, Dialog):
Dialog.setObjectName("Dialog")
Dialog.resize(400, 300)
self.groupBox = QtWidgets.QGroupBox(Dialog)
self.groupBox.setGeometry(QtCore.QRect(0, 0, 391, 241))
self.groupBox.setObjectName("groupBox")
self.textEdit = QtWidgets.QTextEdit(self.groupBox)
self.textEdit.setGeometry(QtCore.QRect(20, 50, 351, 181))
self.textEdit.setObjectName("textEdit")
self.comboBox = QtWidgets.QComboBox(self.groupBox)
self.comboBox.setGeometry(QtCore.QRect(100, 20, 91, 20))
self.comboBox.setObjectName("comboBox")
self.comboBox.addItem("")
self.comboBox.addItem("")
self.comboBox.addItem("")
self.label = QtWidgets.QLabel(self.groupBox)
self.label.setGeometry(QtCore.QRect(30, 20, 61, 21))
self.label.setObjectName("label")
self.queryBtn = QtWidgets.QPushButton(Dialog)
self.queryBtn.setGeometry(QtCore.QRect(40, 250, 75, 23))
self.queryBtn.setMaximumSize(QtCore.QSize(75, 16777215))
self.queryBtn.setObjectName("queryBtn")
self.clearBtn = QtWidgets.QPushButton(Dialog)
self.clearBtn.setGeometry(QtCore.QRect(250, 250, 75, 23))
self.clearBtn.setMaximumSize(QtCore.QSize(75, 16777215))
self.clearBtn.setObjectName("clearBtn")
self.retranslateUi(Dialog)
self.queryBtn.clicked.connect(Dialog.queryWeather)
self.clearBtn.clicked.connect(Dialog.clearText)
QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(Dialog)
def retranslateUi(self, Dialog):
_translate = QtCore.QCoreApplication.translate
Dialog.setWindowTitle(_translate("Dialog", "Dialog"))
self.groupBox.setTitle(_translate("Dialog", "城市天气预报"))
self.comboBox.setItemText(0, _translate("Dialog", "北京"))
self.comboBox.setItemText(1, _translate("Dialog", "上海"))
self.comboBox.setItemText(2, _translate("Dialog", "天津"))
self.label.setText(_translate("Dialog", "城市"))
self.queryBtn.setText(_translate("Dialog", "查询"))
self.clearBtn.setText(_translate("Dialog", "清空"))
```
### 3.3 调用MainDialog
在MainDialog中调用界面类Ui_Dialog，然后在其中中添加查询天气的业务逻辑代码，这样就做到了界面显示和业务逻辑的分离。
新增demo.py文件， 在MainDialog类中定义了两个槽函数queryWeather()和clearText(),以便在界面文件Weather.ui中定义的两个按钮(queryBtn 和clearBtn) 触发clicked 信号与这两个槽函数进行绑定。
完整代码如下:
```
# coding:utf-8
import sys
import Weather
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QDialog
import requests
class MainDialog(QDialog):
def __init__(self, parent=None):
super(QDialog, self).__init__(parent)
self.ui = Weather.Ui_Dialog()
self.ui.setupUi(self)
def queryWeather(self):
cityName = self.ui.comboBox.currentText()
cityCode = self.getCode(cityName)
r = requests.get("http://t.weather.sojson.com/api/weather/city/{}".format(cityCode))
print(r.json())
if r.json().get('status') == 200:
weatherMsg = '城市：{}\n日期：{}\n天气：{}\nPM 2.5：{} {}\n温度：{}\n湿度：{}\n风力：{}\n\n{}'.format(
r.json()['cityInfo']['city'],
r.json()['data']['forecast'][0]['ymd'],
r.json()['data']['forecast'][0]['type'],
int(r.json()['data']['pm25']),
r.json()['data']['quality'],
r.json()['data']['wendu'],
r.json()['data']['shidu'],
r.json()['data']['forecast'][0]['fl'],
r.json()['data']['forecast'][0]['notice'],
)
else:
weatherMsg = '天气查询失败，请稍后再试！'
self.ui.textEdit.setText(weatherMsg)
def getCode(self, cityName):
cityDict = {"北京": "101010100",
"上海": "101020100",
"天津": "101030100"}
return cityDict.get(cityName, '101010100')
def clearText(self):
self.ui.textEdit.clear()
if __name__ == '__main__':
myapp = QApplication(sys.argv)
myDlg = MainDialog()
myDlg.show()
sys.exit(myapp.exec_())
```
最终运行显示效果如下：
完整demo地址：https://github.com/lovesoo/test_demo/tree/master/PyQt5
## 4、参考资料
1. https://www.riverbankcomputing.com/static/Docs/PyQt5/
2. http://code.py40.com/face
3. 《PyQt5快速开发与实战 PDF》 [网盘地址](http://pan.baidu.com/s/1J-Tee30SVxbNwvxMTxo1SA) 提取码：k3xx
