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Python Qt GUI设计：将UI文件转换为Python文件的三种妙招（基础篇—2）

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在开始本文之前提醒各位朋友，Python记得安装PyQt5库文件，Python语言功能很强，但是Python自带的GUI开发库Tkinter功能很弱，难以开发出专业的GUI。好在Python语言的开放性，很容易将其他语言（特别是C/C++）的类库封装为Python绑定，而Qt是非常优秀的C++ GUI 类库，所以就有了PyQt。

安装指令如下所示：

pip install pyqt5

这也Python基础知识，不在本专栏主讲范畴，简单聊聊。

Qt Designer，即Qt设计师，是一个强大、灵活的可视化GUI设计工具，可以帮助我们加快开发PyQt程序的速度。

Qt Designer 是专门用来制作PyQt程序中UI界面的工具，它生成的UI界面是一个后缀为.ui 的文件。制作程序UI界面，一般可以通过UI制作工具和纯代码编写两种方式来实现，我们主要是通过Qt Creator制作完成。

该文件使用非常简单，可以通过命令将.ui文件转换成.py格式的文件，并被其他Python文件引用，也可以通过Eric 6进行手工转换。

本博文以命令的方式为主，手工的方式为辅，但是原理和结果是一样的，各位可以根据自己的偏好进行选择。

Qt Designer 符合MVC（模型―视图—控制器）设计模式，做到了显示和业务逻辑的分离，具有以下优点：

  • 使用简单，通过拖曳和点击就可以完成复杂的界面设计，而且还可以随时预览查看效果图。

  • 转换Python文件方便。Qt Designer 可以将设计好的用户界面保存为.ui文件，其实是XML 格式的文本文件。为了在PyQt中使用.ui文件，可以通过pyuic5命令将.ui文件转换为.py文件件，然后将.py文件引入到自定义的Python代码中。

Qt Creator 的界面很简洁，上方是主菜单栏，左侧是主工具栏，窗口的中间部分是工作区。根据设计内容不同，工作区会显示不同的内容。

​​主窗口左侧是主工具栏，主工具栏提供了项目文件编辑、窗体设计、程序调试、项目设置等各种功能按钮。

在左侧主工具栏单击“Welcome（欢迎）”按钮后显示实例的界面。这时工作区的左侧有 “Projects”、“Examples（示例）”、“Tutorials（教程）”、“Get Started Now”几个按钮，单击后会在主工作区显示相应的内容：

  • 单击“Projects”按钮后，工作区显示新建项目按钮和最近打开项目的列表。

  • 单击“Examples（示例）”按钮后，工作区显示 Qt 自带的大量实例，选择某个实例就可以在 Qt Creator 中打开该项目源程序。

  • 单击“Tutorials（教程）”按钮后，工作区显示各种视频教程，查看视频教程需要联网并使用浏览器打开。

  • 单击“Get Started Now”按钮，工作区显示“Qt Creator Manual”帮助主题内容。

学习一种编程语言或编程环境，通常会先编写一个“Hello World”程序。我们也用 Qt Creator 编写一个“Hello World”程序，以初步了解 Qt Creator 设计应用程序的基本过程，对使用 Qt Creator 编写 Qt Python 应用程序建立初步的了解。

1、创建项目

第1步：单击 Qt Creator 的菜单项文件->新建文件或项目，出现如下图所示的对话框。在这个对话框里选择需要创建的项目或文件的模板。

​​Qt Creator 可以创建多种项目，在最左侧的列表框中单击“Application”，中间的列表框中列出了可以创建的应用程序的模板，各类应用程序如下：

  • Qt Widgets Application，支持桌面平台的有图形用户界面（Graphic User Interface，GUI） 界面的应用程序。GUI 的设计完全基于 C++ 语言，采用 Qt 提供的一套 C++ 类库。

  • Qt Console Application，控制台应用程序，无 GUI 界面，一般用于学习 C/C++ 语言，只需要简单的输入输出操作时可创建此类项目。

  • Qt for Python – Empty，创建一个只包含QApplication主代码的Python应用程序的Qt。

  • Qt for Python – Window，创建一个包含空窗口的Qt用于Python应用程序。

  • Qt Quick Application – Empty，创建一个Qt Quick 2应用程序项目，它可以包含QML和C++代码。你可以构建应用程序并将其部署到桌面、嵌入式和移动目标平台。

  • Qt Quick Application – Scroll，使用ScrollView组件实现可滚动列表视图（需要 Qt 5.9或更高版本）。

  • Qt Quick Application – Stack，使用StackView组件实现一组基于堆栈的导航模型的页面（需要 Qt 5.7或更高版本）。

  • Qt Quick Application – Swipe，使用SwipeView组件实现一组基于滑动的导航模型的页面（需要Qt 5.7或更高版本）。

第2步：这里创建一个Qt for Python – Empty应用程序模板就可以，如下图所示：

第3步：鼠标右击main工程，在工程下新建一个主窗口的界面ui文件，如下图所示：

​此时工程文件如下所示：

​第4步：双击进入mainwindow.ui文件，设计Hello,world！显示效果，如下所示：

​使用代码编辑软件打开UI文件，可见相关的数据参数，如下所示：

2、将.ui文件生成.py文件

使用Qt Designer 设计的用户界面默认保存为.ui文件，其内容结构类似于XML，但这种文件并不是我们想要的，我们想要的是.py 文件，所以还需要使用其他方法将.ui文件转换为.py文件。本博文聊聊3种方法。

2.1、Eric 6编译

最简单的方法是通过Eric 6手工编译.ui文件，只需要单击鼠标就能完成。

第1步，下载Eric 6软件，下载地址：The Eric Python IDE – Download

下载Eric 6后，点击install.py文件进行安装，如下所示：

​安装中~

​安装完成后，可在Python安装包路径：找到eric6文件夹，例如我的Python安装的D盘，路径为：D:\Python_3.8.3\Lib\site-packages\eric6，并找到eric6.pyw文件，点击运行，效果如下所示：

​第2步：配置Eric6，进入菜单栏 设置->首选项，如下所示：

在左侧列表中选择项目->多重项目，点击右侧图标后选定工程文件位置，我这里是桌面文件夹，如下所示：

​第3步：建立项目，菜单栏中选择项目->新建，创建项目，效果如下所示：

​点击OK后，注意，Eric 6存在许多奇奇怪怪不知名的问题，点击是否将已有文件添加到工程YES，可能会卡死，这里点击NO，仅仅创建项目即可，如下所示：

​第4步：导入UI文件并编译，此时可见左侧项目浏览器点亮可编辑，如下所示：

​点击窗体，添加窗体（也就是咱设计好的UI文件），如下所示：

此时可见源代码下有编译好的Python文件：Ui_mainwindow.py，如下所示：

可在桌面Demo文件夹中点击查看，如下所示：

​UI文件转换的Python代码内容如下所示：

 # -*- coding: utf-8 -*-
 
# Form implementation generated from reading ui file 'C:\Users\Administrator\Desktop\Demo\mainwindow.ui'
#
# Created by: PyQt5 UI code generator 5.15.4
#
# WARNING: Any manual changes made to this file will be lost when pyuic5 is
# run again.  Do not edit this file unless you know what you are doing.
 
 
from PyQt5 import QtCore, QtGui, QtWidgets
 
 
class Ui_MainWindow(object):
    def setupUi(self, MainWindow):
        MainWindow.setObjectName("MainWindow")
        MainWindow.resize(320, 240)
        self.centralwidget = QtWidgets.QWidget(MainWindow)
        self.centralwidget.setObjectName("centralwidget")
        self.label = QtWidgets.QLabel(self.centralwidget)
        self.label.setGeometry(QtCore.QRect(80, 50, 151, 141))
        font = QtGui.QFont()
        font.setPointSize(15)
        self.label.setFont(font)
        self.label.setObjectName("label")
        MainWindow.setCentralWidget(self.centralwidget)
        self.statusbar = QtWidgets.QStatusBar(MainWindow)
        self.statusbar.setObjectName("statusbar")
        MainWindow.setStatusBar(self.statusbar)
        self.actioncheng = QtWidgets.QAction(MainWindow)
        self.actioncheng.setObjectName("actioncheng")
 
        self.retranslateUi(MainWindow)
        QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(MainWindow)
 
    def retranslateUi(self, MainWindow):
        _translate = QtCore.QCoreApplication.translate
        MainWindow.setWindowTitle(_translate("MainWindow", "MainWindow"))
        self.label.setText(_translate("MainWindow", "Hello,World!"))
        self.actioncheng.setText(_translate("MainWindow", "cheng"))
 
 
if __name__ == "__main__":
    import sys
    app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)
    MainWindow = QtWidgets.QMainWindow()
    ui = Ui_MainWindow()
    ui.setupUi(MainWindow)
    MainWindow.show()
    sys.exit(app.exec_())

运行Python文件，即可查看GUI效果，如下所示：

​2.2、Python命令行编译

Python命令行将UI文件编译成Python文件依托于pyuic5命令。

PyQt 5安装成功后，pyuic5命令默认安装在Python安装包目录Scripts文件下，例如我的安装在：D:\Python_3.8.3\Scripts，效果如下所示：

​第1步：执行指令，将UI文件生成Python代码，指令如下所示：

pyuic5 -o mainwindow.py mainwindow.ui

此时将mainwindow.ui生成mainwindow.py文件，效果如下所示：

第2步：将mainwindow.py添加入Qt Creator当时创建的工程，如下所示：

最后在main函数中编写调用GUI的程序（可参见 2.1、Eric 6编译 调用的例程代码），6行代码如下所示：

 # This Python file uses the following encoding: utf-8
import sys
from PySide2.QtWidgets import QApplication
 
#添加的所需库文件
from PyQt5 import QtCore, QtGui, QtWidgets
#mainwindow.ui Python文件
import mainwindow
 
if __name__ == "__main__":
    app = QApplication([])
 
    #此处调用GUI的程序
    widgets = QtWidgets.QMainWindow()
    ui = mainwindow.Ui_MainWindow()
    ui.setupUi(widgets)
    widgets.show()
    #结束
 
    sys.exit(app.exec_())

点击运行，GUI效果如下所示：

最后补充一点， Qt Creator运行Python文件需要提前安装配置好Python环境，否则无法正常编译运行，这里就不再赘述安装过程了。

​2.3、脚本编译

有些朋友可能对2.2、Python命令行编译的方式不熟悉或者不太喜欢，这里再拓展讲讲Python脚本编译的方法，脚本本质上是用Python代码把上述操作封装起来，脚本代码如下所示：

import os
import os.path
 
dir ='./' #文件所在的路径
 
#找出路径下所有的.ui文件
def listUiFile():
    list = []
    files = os.listdir(dir)
    for filename in files:
        #print(filename)
        if os.path.splitext(filename)[1] == '.ui':
            list.append(filename)
    
    return list
 
#把扩展名未.ui的转换成.py的文件
def transPyFile(filename):
    return os.path.splitext(filename)[0] + '.py'
 
#通过命令把.ui文件转换成.py文件
def runMain():
    list = listUiFile()
    for uifile in list:
        pyfile = transPyFile(uifile)
        cmd = 'pyuic5 -o {pyfile} {uifile}'.format(pyfile=pyfile, uifile=uifile)
        os.system(cmd)
        
if __name__ =="__main__":
    runMain()

只要把脚本代码Python文件放在需要转换UI界面文件的目录下，直接运行，就可以将UI文件编译为Python文件。

3、界面、逻辑分离思想

通过之前的内容学会了如何制作.ui文件，以及如何把.ui文件转换成.py文件，最后再补充讲讲界面、逻辑分离思想。

值得注意的是，由于这里的.py文件是由.ui文件编译而来的，因此当.py文件发生变化时，对应的.py文件也会发生变化。可以把这种由.ui文件编译而来的.py文件称为界面文件。

由于界面文件每次编译时都会初始化，所以需要新建一个.py文件调用界面文件，这个新建的.py文件被称为逻辑文件，也可以称为业务文件。

界面文件和逻辑文件是两个相对独立的文件，通过上述方法就实现了界面与逻辑的分离（也可以说是“显示和业务逻辑的分离”)。

实现界面与逻辑的分离方法很简单，只需要新建一个逻辑处理Python文件，继承界面文件的主窗口类即可，后续项目我们会讲到实际的应用。

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