Python Qt

QT: https://doc.qt.io/qt-6/portingguide.html QT: https://wiki.qt.io/Main https://wiki.qt.io/Qt_for_Python PySide6: https://doc.qt.io/qtforpython-6/quickstart.html

参考教程：白月黑羽：https://www.byhy.net/tut/py/gui/qt_01/ 基于PySide6的GUI程序开发全流程：https://cloud.tencent.com/developer/article/2334289 (计算器程序示例)

简言之博主的博客：https://jwt1399.top/posts/41724.html#toc-heading-1

教程或示例资料

Code Editor Example：https://doc.qt.io/qtforpython-6.2/examples/example_widgets__codeeditor.html#:~:text=,codeeditor.py YoloSide： https://github.com/Jai-wei/YOLOv8-PySide6-GUI PySide代码式教程：https://github.com/muziing/PySide6-Code-Tutorial PySide2 入门教程：https://github.com/se7enXF/pyside2 PyQt各种测试和例子：https://github.com/PyQt5/PyQt PyQt-Fluent-Widgets：https://github.com/zhiyiYo/PyQt-Fluent-Widgets

Top 19 Python desktop-app Projects:https://www.libhunt.com/l/python/topic/desktop-app

Qt-Material：PySide6、PySide2和PyQt5的 Material Design 风格样式表
QDarkStyleSheet ：一个黑暗风格的样式表
PyQt5_stylesheets ：PyQt5 风格样式表
CustomWidgets：PyQt Custom Widgets - PyQt 自定义控件
PyQt Examples：PyQt各种测试和例子
3rd-Apps：Collecting 3rd App

来源: 简言之文章作者: 简简文章链接: https://jwt1399.top/posts/41724.html#toc-heading-171 本文章著作权归作者所有，任何形式的转载都请注明出处。

工具

QtAwesome https://github.com/spyder-ide/qtawesome PySide6-Code-Tutorial

https://github.com/5yutan5/PyQtDarkTheme https://github.com/KhamisiKibet/QT-PyQt-PySide-Custom-Widgets

参考项目

https://github.com/pyQode/pyQode https://github.com/TenderOwl/Frog/tree/master https://github.com/reflex-dev/reflex/tree/main

SpyderIDE(专为科学开发和数据分析设计的强大 Python IDE): https://github.com/spyder-ide/spyder OpenShot(多平台的视频编辑软件): https://github.com/OpenShot/openshot-qt Orange(基于组件的数据可视化和分析工具): https://github.com/biolab/orange3

https://github.com/CadQuery/CQ-editor https://github.com/gmarull/qtmodern https://github.com/Javacr/PyQt5-YOLOv5 https://github.com/Jai-wei/YOLOv8-PySide6-GUI https://github.com/Wanderson-Magalhaes/Modern_GUI_PyDracula_PySide6_or_PyQt6

开发环境与流程

配置虚拟环境
安装PySide6 (6.3.2)
配置 open qt designer菜单项
配置rcc与uic菜单项

Program -->D:\...\venv\Scripts\pyside6-uic.exe
Arguments --> $FileName$ -o $FileNameWithoutAllExtensions$.py

Program --> D:\...\venv\Scripts\pyside6-rcc.exe
Arguments --> $FileName$ -o $FileNameWithoutAllExtensions$_rc.py

打包exe

pip install pyinstaller
pip install auto-py-to-exe

auto-py-to-exe实际上是对pyinstaller的封装. 选择入口文件即可. pyinstall教程:https://www.byhy.net/tut/py/etc/toexe/

编程知识

框架特征

在 Qt 系统中，控件（widget）是 层层嵌套 的，除了最顶层的控件，其他的控件都有父控件。

编程规范

代码模块化: 通常应该把一个窗口和其包含的控件，对应的代码全部封装到类中.

接口用法

事件循环

事件循环 - 使应用程序能够响应用户的交互和系统事件，如鼠标点击、键盘输入、窗口关闭等。

QApplication的成员函数exec 用于启动 PyQt 应用程序的事件循环,并等待直到应用退出。

当界面上一个控件被操作时，就会发出 信号 ，英文叫 signal，表明一个事件（比如被点击、被输入文本）发生了。

处理 signal 的函数叫做 slot

//把 button 被 点击（clicked） 的信号（signal）， 连接（connect）到了 handleCalc 这样的一个 slot上
button.clicked.connect(handleCalc)

绘制相关

move决定这个控件相对于父窗口的左上角的位置

常用控件

菜单栏:

菜单栏（QMenuBar） ->  菜单（QMenu）->  子菜单（QMenu） -> QAction

MDI 多个子窗口

树控件

界面布局

布局经验（via. 白月黑羽）

先不使用任何Layout，把所有控件按位置摆放在界面上
然后先从最内层开始进行控件的 Layout 设定
逐步拓展到外层进行控件的 Layout设定
最后调整 layout中控件的大小比例，优先使用 Layout的 layoutStrentch 属性来控制

多线程问题处理

Qt建议：

只在主线程中操作界面。在子线程操作界面可能会有意外问题，如输出显示不全，甚至程序崩溃。
使用信号处理子线程的事件。

信号在多线程问题中的使用：

自定义一个Qt 的 QObject类，里面封装一些自定义的 Signal信号。一种信号定义为该类的一个静态属性，值为Signal 实例对象即可。 Signal实例对象的初始化参数指定的类型，就是发出信号对象时，传递的参数数据类型。可以定义 多个 Signal静态属性，对应这种类型的对象可以发出的 多种 信号。
定义主线程执行的函数处理Signal信号（通过connect方法）
在新线程需要操作界面的时候，就通过自定义对象发出信号
主线程信号处理函数，被触发执行，获取Signal里面的参数，执行必要的更新界面操作。

from PySide6.QtWidgets import QApplication, QTextBrowser
from PySide6.QtUiTools import QUiLoader
from threading import Thread
import time
import sys

from PySide6.QtCore import Signal, QObject

class MySignals(QObject):
    text_print = Signal(str, str)
    update_table = Signal(str)

## 实例化
global_ms = MySignals()

class Stats:
    def __init__(self):
        self.ui = QUiLoader().load('ui/multi_thread.ui')
        self.ui.infoBox1.setText("初始文本\n")
        self.ui.infoBox2.setText("初始文本\n")
        global_ms.text_print.connect(self.printToGui)

    def printToGui(self, infoBoxName, text):
        infoBox = getattr(self.ui, infoBoxName)
        print("printToGui called: " + str(text))
        infoBox.append(str(text))
        infoBox.append(' --infobox-append--')
        infoBox.ensureCursorVisible()

    def task1(self):
        def threadFunc():
            time.sleep(2)
            # 通过Signal的emit触发执行主线程里面的处理函数
            print("线程1触发输出")
            global_ms.text_print.emit("infoBox1", '输出内容1')

        thread = Thread(target = threadFunc)
        thread.start()

    def task2(self):
        def threadFunc():
            time.sleep(4)
            print("线程2触发输出")
            global_ms.text_print.emit("infoBox2", '输出内容2')

        thread = Thread(target = threadFunc)
        thread.start()

app = QApplication()
sts = Stats()
sts.ui.show()
sts.task1()
sts.task2()
app.exec_()

QSS样式

QSS样式基本语法

文档：https://doc.qt.io/qt-5/stylesheet-syntax.html

更详细的笔记见： Python Qt QSS样式用法

选择器用于选择一个或多个需要应用样式的 Qt 部件

assets/image-20231115162013069.png

assets/image-20231115162029989.png


QTextEdit { background-color: yellow }
QTextEdit { background-color: #e7d8d8 }
QTextEdit { background-image: url(gg03.png); }
QTextEdit { margin:10px 11px 12px 13px }

/*
solid 实线 dashed 虚线 dotted 点
*/
*[myclass=bar2btn]:hover{ border:1px solid #1d649c; }

/*字体、大小、颜色*/
*{ font-family:微软雅黑; font-size:15px; color: #1d649c; }

QPushButton { width:50px; height:20px; }

assets/image-20231115162640822.png 图片来源：https://www.byhy.net/tut/py/gui/qt_09/

QSS样式在工程中的用法与开发流程

组合方式

QApplication 引用.qss 文件

QSS选择器

app = QApplication(sys.argv)
form = QSSSelector()
## 选择器
#指定按钮
qssStyle = '''
	QPushButton[name="btn2"] {
		background-color:red;
		color:yellow;
		height:120;
		font-size:60px;
	}
	QPushButton[name="btn3"] {
		background-color:blue;
		color:yellow;
		height:60;
		font-size:30px;
	}
'''
form.setStyleSheet(qssStyle)
form.show()
sys.exit(app.exec_())

QSS子控件选择器

app = QApplication(sys.argv)
form = QSSSubControl()
'''
通过名字来引用,#myComboBox相当于web里通过id来引用
drop-down是下拉子控件
'''
qssStyle = '''
   QComboBox#myComboBox::drop-down {
	   image:url(../picture/icon/first.png)
   }
'''
form.setStyleSheet(qssStyle)
form.show()
sys.exit(app.exec_())

结合Python数据可视化

Matplotlib

import sys
from PySide6.QtWidgets import QApplication, QVBoxLayout, QMainWindow, QWidget
from matplotlib.backends.backend_qtagg import FigureCanvasQTAgg as FigureCanvas
from matplotlib.figure import Figure
import numpy as np

class MplWidget(QWidget):
    def __init__(self, parent=None):
        super(MplWidget, self).__init__(parent)

        # 创建一个新的图标Figure
        # 创建一个Matplotlib图标的画布FigureCanvas。  FigureCanvas是将这个图表转换为可以在PySide6中显示的小部件
        self.canvas = FigureCanvas(Figure())

        vertical_layout = QVBoxLayout()
        vertical_layout.addWidget(self.canvas)

        # 在画布上创建一个1x1网格的第1个子图
        self.canvas.axes = self.canvas.figure.add_subplot(111)
        self.setLayout(vertical_layout)

class MainWindow(QMainWindow):
    def __init__(self):
        super().__init__()

        self.central_widget = QWidget()
        self.setCentralWidget(self.central_widget)
        layout = QVBoxLayout(self.central_widget)

        self.mpl_widget = MplWidget(self.central_widget)
        layout.addWidget(self.mpl_widget)

        self.plot()

    def plot(self):
        mu, sigma = 100, 15
        print( str(np.random.randn(10000)))
        x = mu + sigma * np.random.randn(10000)
        self.mpl_widget.canvas.axes.clear()

        # x: 这是直方图将要展示的数据集。在这个例子中，x应该是一个包含数据点的数组或列表。
        # 50: 表示直方图的条形（bins）的数量。在这个例子中，数据将被分成50个条形来展示。
        # density=1: 当设置为1时，表示直方图的纵轴将显示密度而不是计数。这意味着直方图下的总面积（或总高度）等于1。
        self.mpl_widget.canvas.axes.hist(x, 50, density=1, facecolor='g', alpha=0.75)
        self.mpl_widget.canvas.axes.set_xlabel('Smarts') # X轴标签
        self.mpl_widget.canvas.axes.set_ylabel('Probability')
        self.mpl_widget.canvas.axes.set_title('Histogram of IQ') # 标题
        self.mpl_widget.canvas.axes.text(60, .025, r'$\mu=100,\ \sigma=15$') # 在指定位置添加文本
        self.mpl_widget.canvas.axes.axis([40, 160, 0, 0.03]) # 设置坐标轴范围
        self.mpl_widget.canvas.axes.grid(True) # 显示网格
        self.mpl_widget.canvas.draw() # 更新画布上的绘图，这样更改才会显示在GUI上。

app = QApplication(sys.argv)
main = MainWindow()
main.show()
sys.exit(app.exec_())

PyQtGraph

优点：大数据量的作图性能高于 Matplotlib，动态更新图的性能也比Matplotlib高。并且和Qt图形界面框架完美融合。缺点：作图功能没有Matplotlib多，开发社区没有Matplotlib大。

工程架构

需要将代码进行模块化，使其易于维护和扩展，有两种方案：

（1）将所有UI绘制在一个main_window.ui文件中（将不同部分分发给不同的类）优点：UI设计集中，易于统一管理和调整。缺点：代码中分发逻辑可能变得复杂。

定义接口或回调：在主窗口类中定义接口或回调函数，以便不同的部分可以与主窗口通信。
创建子组件类：为UI中的每个独立部分创建单独的Python类。
在主窗口类中实例化：在加载了main_window.ui之后，根据UI中的不同部分实例化相应的子组件类，并将相关UI元素传递给它们。

class PartA:
    def __init__(self, ui_component):
        self.ui_component = ui_component
        # 初始化PartA

class MainWindow:
    def __init__(self):
        self.ui = load_ui('main_window.ui')
        self.part_a = PartA(self.ui.someComponent)

（2）多个UI文件（每个部分一个UI文件）：

优点：模块化程度高，易于维护和扩展。
缺点：需要更多的文件组织和管理。

对于较大、复杂的项目，第一种方案可能更优；而对于小型或中等规模的项目，第二种方案可能更为合适。

模块拆解合并工作流

在一个UI文件当中绘制。 assets/image-20231128151300120.png

绘制好后，可将各个部分拆到不同的UI文件当中。 assets/image-20231128151446641.png

每个UI文件编写对应的类，在运行时对UI进行初始化。 assets/image-20231128150928996.png

类中的代码如下：

from PySide6.QtUiTools import QUiLoader

class ControlArea():
    def __init__(self):
        super(ControlArea, self).__init__()
        loader = QUiLoader()
        self.ui = loader.load("ui/frm_control_area.ui")

用一个.ui文件和.py文件作为主窗口的布局和总体的管理： assets/image-20231128151640508.png 在MainWindow类中逐个对子模块进行实例化和绑定。

class MainWindow(QObject):
    def __init__(self):
        QObject.__init__(self)
        print("init main window")
        self.ui = QUiLoader().load('ui/main_window_framework.ui')
        print("load main window ui done")
        ## PRINT ==> SYSTEM
        print('System: ' + platform.system())
        print('Version: ' +platform.release())

        # 实例化子部分
        self.actionMenuArea = ActionMenuArea()
        self.controlArea = ControlArea()
        self.dataArea = DataArea()

        # 将子部分添加到主窗口
        self.ui.frmLeft.layout().addWidget(self.controlArea.ui)
        self.ui.frmLeft.layout().addWidget(self.actionMenuArea.ui)
        self.ui.frmMiddle.layout().addWidget(self.dataArea.ui)

单例模式用法

from functools import wraps

def Singleton(orig_cls):
    orig_new = orig_cls.__new__
    instance = None

    @wraps(orig_cls.__new__)
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        nonlocal instance
        if instance is None:
            instance = orig_new(cls, *args, **kwargs)
        return instance
    orig_cls.__new__ = __new__
    return orig_cls

## import common utils
from utils.common_utils import *

@Singleton
class Recorder:
    def __init__(self):
        self.isRecording = False

    def Start(self):
        pass

    def Stop(self):
        pass


## 使用
obj1 = Recorder()
obj2 = Recorder()
## obj1 和 obj2 是相同的实例
print(obj1 is obj2) # 输出 True

注意事项

确保单例的创建和使用不会导致循环依赖。
在单例类中，避免在__init__方法中编写复杂的初始化逻辑，因为它只会在第一次实例化时执行。
考虑线程安全问题，尤其是在多线程环境中使用单例。

循环引用问题处理

循环引用：两个或多个模块相互导入对方，导致Python无法正确初始化这些模块。

解决方案：

重新组织代码结构：调整代码结构，避免模块间的直接循环依赖。

将相关的函数或类重构到一个新的模块中
创建一个新的模块作为共同依赖。
通过使用观察者模式、信号槽机制或回调函数来减少模块间的直接依赖。

使用import而不是from ... import ...。
延迟导入：在函数或方法内部进行导入，而不是在模块顶部。这种“延迟导入”可以避免初始化时的循环依赖问题。

def my_function():
    from data.action_data_manager import ActionDataManager
    # 使用 ActionDataManager

from import和import

from ... import ...

导入特定对象：使用from module import name语句可以直接从模块中导入一个或多个特定的对象（如函数、类或变量）。
名称空间：导入的对象直接进入当前名称空间，无需使用模块名称作为前缀。
循环引用问题：如果两个模块互相from ... import ...对方，Python在导入过程中需要立即解析这些对象。如果被导入的对象尚未定义（因为相互依赖尚未解决），就会导致错误。

import ...

导入整个模块：使用import module语句会导入整个模块。
名称空间：必须通过模块名称来访问模块内的对象，例如module.name。
循环引用问题：import在处理循环引用时通常更为宽容。这是因为import语句导入模块本身，而不是其中的特定对象。当Python执行import语句时，它只是加载模块并使其可用，而不需要立即解析模块内的所有内容。因此，即使存在循环引用，只要避免在模块级别执行依赖于彼此的代码，通常不会出现问题。

UI和Data模块互相引用的解决方案

使用事件或信号槽机制（QT框架原生做法）这是避免循环依赖的一种优雅方式。

class ActionDataManager:
    data_changed = Signal()  # 使用适当的信号库

    def addActionItem(self, action):
        self.actions.append(action)
        self.data_changed.emit()  # 触发信号

class DataArea(QWidget):
    def __init__(self, data_manager):
        super(DataArea, self).__init__()
        data_manager.data_changed.connect(self.updateUI)

    def updateUI(self):
        actions = ActionDataManager().getActions()
        # 更新UI逻辑

使用回调函数

class ActionDataManager:
    def __init__(self):
        self.on_data_changed = None

    def addActionItem(self, action):
        self.actions.append(action)
        if self.on_data_changed:
            self.on_data_changed()

class DataArea(QWidget):
    def __init__(self, data_manager):
        super(DataArea, self).__init__()
        data_manager.on_data_changed = self.updateUI

踩坑集

Q：QUiLoader.load ui文件时，报错栈溢出： Process finished with exit code -1073740791 (0xC0000409) A: 需要先实例化QApplication([])，再加载UI文件。

Q: QUiLoader().load的方式加载UI，使用Pycharm编写代码的时候，会出现编辑器报Cannot find reference或者Unresolved attribute reference的情况，如何解决?

感谢

ref: https://www.byhy.net/tut/py/gui/qt_02/ ref: https://blog.51cto.com/u_12072082/5569244 ref: https://blog.csdn.net/weixin_44593822/article/details/113834208 https://qtdebug.com/qtbook-qss-selector/ https://jwt1399.top/posts/41724.html#toc-heading-171