一般來(lái)說(shuō)，選擇用于應(yīng)用程序的 GUI 工具箱會(huì)是一件棘手的事。使用 Python（許多語(yǔ)言也一樣）的程序員可以選擇的 GUI 工具箱種類繁多，而每個(gè)工具箱都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。有些速度比其它工具箱快，有些比較??；有些易于安裝，有些更適合于跨平臺(tái)使用（對(duì)于這一點(diǎn)，還要指出，有些支持您需要滿足的特定特性）。當(dāng)然，各種庫(kù)都相應(yīng)具有各種許可證。

對(duì)于 Python 程序員而言，缺省的 GUI 選擇是 Tk（通過(guò) Tkinter 綁定）— 其原因顯而易見(jiàn)。Tkinter 和閑置的 IDE 是由 Python 創(chuàng)始人編寫的，它們是作為大多數(shù) Python 分發(fā)版的缺省選擇而出現(xiàn)的。標(biāo)準(zhǔn) Python 文檔討論了 Tkinter，但沒(méi)有涉及任何其它 GUI 綁定。這是故意的！至少可以這么認(rèn)為，如果 Tk 和 Tkinter 不是這么糟糕，程序員就沒(méi)有理由去尋找替代品了。要誘導(dǎo) Python 程序員放棄缺省選擇，那么工具箱必須提供額外的東西。PyQt 就是這樣一個(gè)工具箱。

PyQt 所具有的優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了 Tkinter（它也有幾個(gè)缺點(diǎn)）。Qt 和 PyQt 速度都很快；Qt 和 PyQt 的設(shè)計(jì)完全是面向?qū)ο蟮?；Qt 提供了一個(gè)設(shè)計(jì)良好的窗口構(gòu)件集合，它比 Tk 所提供的要大得多。就其缺點(diǎn)而言，Qt 的許可證受到的限制比許多工具箱（至少在非 Linux 平臺(tái)方面）都多；正確安裝 Qt 和 PyQt 常常會(huì)很復(fù)雜；另外，Qt 是一個(gè)相當(dāng)大的庫(kù)。PyQt 應(yīng)用程序的用戶將需要設(shè)法完成安裝 Qt 和 PyQt，這使分發(fā)變得很困難。（請(qǐng)閱讀本文后面的 用于其它語(yǔ)言的 Qt 綁定。）

PyQt 嚴(yán)格遵循 Qt 的發(fā)放許可。特別是，它可用于 UNIX/X11 平臺(tái)上的 GPL，并可用于 Zaurus 上的 Qt Palmtop Environment 環(huán)境，還存在用于較老的 Qt 版本的免費(fèi)（free-as-in-free-beer）Windows 軟件包。PyQt 的商業(yè)許可證可用于 Windows。

對(duì)于本文而言，PyQt 有一個(gè)方面優(yōu)于許多其它工具箱，它值得我們特別關(guān)注。Qt 使用一種稱為 信號(hào)／插槽（signals/slots）的機(jī)制在窗口構(gòu)件（以及其它對(duì)象）之間傳遞事件和消息。這種機(jī)制完全不同于包括 Tkinter 在內(nèi)的大多數(shù)工具箱所用的回調(diào)（callback）機(jī)制。使用信號(hào)／插槽以靈活且可維護(hù)的方式控制對(duì)象間通信要比使用脆弱的回調(diào)風(fēng)格容易得多。應(yīng)用程序越大，Qt 的這個(gè)優(yōu)勢(shì)就越重要。

本文的作者之一 Boudewijn Rempt 已經(jīng)出版了一本有關(guān)使用 PyQt 進(jìn)行應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的書籍。 GUI Programming with Python: QT Edition（請(qǐng)參閱 參考資料）顯示了如何設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)完整的 GUI 應(yīng)用程序，其中包括從最初的構(gòu)思到分發(fā)的全過(guò)程。
樣本應(yīng)用程序

要顯示信號(hào)／插槽和回調(diào)之間的反差，我們提供了一個(gè)寫著玩玩的應(yīng)用程序，它使用 Tkinter 和 PyQt。盡管實(shí)際上 PyQt 版本對(duì)于這個(gè)基本程序并不更簡(jiǎn)單，但是它已經(jīng)演示了 PyQt 應(yīng)用程序更好的模塊性和可維護(hù)性。

應(yīng)用程序包括四個(gè)窗口構(gòu)件：

1.     “Quit”按鈕（用來(lái)與整個(gè)應(yīng)用程序通信）
2.     “Log Timestamp”按鈕（用于窗口構(gòu)件間的消息）
3.     文本區(qū)域，顯示可滾動(dòng)的已記錄日志的時(shí)間戳記列表
4.     消息窗口構(gòu)件，顯示已記錄日志的時(shí)間戳記數(shù)

在 Tkinter 中，我們可以這樣實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序：

清單 1. Logger.py Tkinter 應(yīng)用程序

  #!/usr/bin/python
import sys, time
from Tkinter import *
class Logger(Frame):
  def __init__(self):
    Frame.__init__(self)
    self.pack(expand=YES, fill=BOTH)
    self.master.title("Timestamp logging application")
    self.tslist = []
    self.tsdisp = Text(height=6, width=25)
    self.count = StringVar()
    self.cntdisp = Message(font=('Sans',24),
                textvariable=self.count)
    self.log = Button(text="Log Timestamp",
             command=self.log_timestamp)
    self.quit = Button(text="Quit", command=sys.exit)
    self.tsdisp.pack(side=LEFT)
    self.cntdisp.pack()
    self.log.pack(side=TOP, expand=YES, fill=BOTH)
    self.quit.pack(side=BOTTOM, fill=BOTH)
  def log_timestamp(self):
    stamp = time.ctime()
    self.tsdisp.insert(END, stamp+"\n")
    self.tsdisp.see(END)
    self.tslist.append(stamp)
    self.count.set("% 3d" % len(self.tslist))
if __name__=='__main__':
  Logger().mainloop()

這個(gè) Tk 版本使用了 log_timestamp() 方法作為按鈕的 command= 參數(shù)。 這個(gè)方法需要依次單獨(dú)操作它要影響的所有窗口構(gòu)件。如果我們想更改按鈕按下的效果（例如還要記錄時(shí)間戳記），那么這個(gè)風(fēng)格就很脆弱。通過(guò)繼承您可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)：

清單 2. StdOutLogger.py Tkinter 增強(qiáng)

    class StdOutLogger(Logger):
  def log_timestamp(self):
    Logger.log_timestamp(self)
    print self.tslist[-1]

但是這個(gè)子類的作者需要相當(dāng)精確地理解 Logger.log_timestamp() 已經(jīng)做了什么；而且除非通過(guò)在子類中完全重寫 .log_timestamp() 方法并且不調(diào)用父方法，否則沒(méi)有辦法 除去消息。

一個(gè)非?；镜?PyQt 應(yīng)用程序總有一些樣本代碼，這些代碼在哪里都相同，Tkinter 代碼也是這樣。但是，當(dāng)我們進(jìn)一步研究設(shè)置應(yīng)用程序所需的代碼，以及顯示窗口構(gòu)件的代碼時(shí)，區(qū)別就顯現(xiàn)出來(lái)了。

清單 3. logger-qt.py PyQt 應(yīng)用程序

  #!/usr/bin/env python
import sys, time
from qt import * # Generally advertised as safe
class Logger(QWidget):
  def __init__(self, *args):
    QWidget.__init__(self, *args)
    self.setCaption("Timestamp logging application")
    self.layout = QGridLayout(self, 3, 2, 5, 10)
    self.tsdisp = QTextEdit(self)
    self.tsdisp.setMinimumSize(250, 300)
    self.tsdisp.setTextFormat(Qt.PlainText)
    self.tscount = QLabel("", self)
    self.tscount.setFont(QFont("Sans", 24))
    self.log = QPushButton("&Log Timestamp", self)
    self.quit = QPushButton("&Quit", self)
    self.layout.addMultiCellWidget(self.tsdisp, 0, 2, 0, 0)
    self.layout.addWidget(self.tscount, 0, 1)
    self.layout.addWidget(self.log, 1, 1)
    self.layout.addWidget(self.quit, 2, 1)
    self.connect(self.log, SIGNAL("clicked()"),
           self.log_timestamp)
    self.connect(self.quit, SIGNAL("clicked()"),
           self.close)
  def log_timestamp(self):
    stamp = time.ctime()
    self.tsdisp.append(stamp)
    self.tscount.setText(str(self.tsdisp.lines()))
if __name__ == "__main__":
  app = QApplication(sys.argv)
  app.connect(app, SIGNAL('lastWindowClosed()'), app,
         SLOT('quit()'))
  logger = Logger()
  logger.show()
  app.setMainWidget(logger)
  app.exec_loop()

通過(guò)創(chuàng)建布局管理器， Logger 類開(kāi)始工作了。布局管理器在任何 GUI 系統(tǒng)中都是一個(gè)很復(fù)雜的主題，但是 Qt 的實(shí)現(xiàn)使之變得簡(jiǎn)單。在大多數(shù)情況下，您會(huì)使用 Qt Designer 創(chuàng)建一般的 GUI 設(shè)計(jì)，隨后可將它用于生成 Python 或 C++ 代碼。然后您可以使生成的代碼生成子類，以添加功能。

但是在這個(gè)示例中，我們選擇手工創(chuàng)建布局管理器。窗口構(gòu)件被置于網(wǎng)格的各個(gè)單元中，或者可以跨多個(gè)單元放置。在 Tkinter 需要命名參數(shù)的地方，PyQt 就不允許它們。這是一個(gè)很重要的差異，它經(jīng)常會(huì)使在兩種環(huán)境中工作的人們無(wú)所適從。

所有 Qt 窗口構(gòu)件都可以和 QString 對(duì)象很自然地一起工作，而不能和 Python 字符串或 Unicode 對(duì)象一起工作。幸運(yùn)的是，轉(zhuǎn)換是自動(dòng)的。如果您在 Qt 方法中使用了字符串或 Unicode 參數(shù)，那么它將自動(dòng)轉(zhuǎn)換成 QString。不能進(jìn)行反向轉(zhuǎn)換：如果您調(diào)用了一個(gè)返回 QString 的方法，那么您獲得的是 QString。

應(yīng)用程序中最有趣的部分是我們將 clicked 信號(hào)連接到功能的位置。一個(gè)按鈕連接到了 log_timestamp 方法；另一個(gè)連接到了 QWidget 類的 close 方法。
圖 1. logger-qt 的屏幕快照
logger-qt 的屏幕快照

現(xiàn)在我們想將日志記錄添加到這個(gè)應(yīng)用程序的標(biāo)準(zhǔn)輸出。 這十分容易。我們可以使 Logger 類生成子類，或者為了演示，創(chuàng)建簡(jiǎn)單的獨(dú)立函數(shù)：

清單 4. logger-qt.py PyQt 增強(qiáng)

  def logwrite():
  print(time.ctime())
if __name__ == "__main__":
  app = QApplication(sys.argv)
  app.connect(app, SIGNAL('lastWindowClosed()'), app,
        SLOT('quit()'))
  logger = Logger()
  QObject.connect(logger.log, SIGNAL("clicked()"), logwrite)
  logger.show()
  app.setMainWidget(logger)
  app.exec_loop()

從上述代碼我們可以看到，這就是將 log QPushButton 的 clicked() 信號(hào)連接到新函數(shù)的事情。注：信號(hào)也可以將任何數(shù)據(jù)傳送到它們所連接的插槽，盡管在這里我們沒(méi)有顯示這樣的示例。

如果您不想調(diào)用原始方法，那么可以從插槽 disconnect 信號(hào)，例如通過(guò)在 logger.show() 行之前添加以下行：

清單 5. logger-qt.py PyQt 增強(qiáng)

          QObject.disconnect(logger.log, SIGNAL("clicked()"),
          logger.log_timestamp)

現(xiàn)在將不再更新 GUI。

用于 Python 的其它 GUI 綁定

PyQt 在給定實(shí)例中可能不是很有用，可能是許可證狀態(tài)問(wèn)題，也可能是平臺(tái)可用性問(wèn)題（或者，可能因?yàn)樵俜职l(fā)很困難，例如大小很大）。由于這個(gè)原因（也為了比較），我們想指出一些用于 Python 的其它流行 GUI 工具箱。

    Anygui
    Anygui 實(shí)際上不是 GUI 工具箱，而是一個(gè)作用于大量工具箱（甚至是令人驚奇的象 curses 和 Java/Jython Swing 那樣的工具箱）的抽象包裝器。在編程風(fēng)格方面，使用 Anygui 類似于使用 Tkinter，但是要選中這個(gè)底層工具箱，要么自動(dòng)進(jìn)行，要么進(jìn)行配置調(diào)用。Anygui 很好用，因?yàn)樗试S應(yīng)用程序未經(jīng)更改就可以運(yùn)行在差異很大的平臺(tái)上（但因此它支持受支持工具箱的“最低級(jí)公共特性”）。
    PyGTK
    PyGTK 綁定包裝了 GPL 下使用的 GTK 工具箱，它是流行的 Gnome 環(huán)境的基礎(chǔ)。GTK 在根本上是 X Window 工具箱，但是它還有 Win32 的 beta 級(jí)支持和 BeOS 的 alpha 級(jí)支持。在常規(guī)范例中，PyGTK 對(duì)窗口構(gòu)件使用回調(diào)。綁定存在于 GTK 和 大量編程語(yǔ)言之間，而不僅僅是 Qt，或甚至是 Tk。
    FXPy
    Python 綁定 FXPy 包裝了 FOX 工具箱。FOX 工具箱已經(jīng)被移植到大多數(shù)類 UNIX 平臺(tái)上，以及 Win32 上。 與大多數(shù)工具箱類似，F(xiàn)OX 和 FXPy 都使用回調(diào)范例。FOX 由 LGPL 特許。
    wxPython
    這個(gè)綁定包裝了 wxWindows 工具箱。 與 FOX 或 GTK 類似，wxWindows 被移植到 Win32 和類 UNIX 平臺(tái)上（但是沒(méi)有移植到 MacOS、OS/2、BeOS 或其它“次要”平臺(tái)上 — 盡管它對(duì) MacOSX 的支持是 alpha 級(jí)的）。在范例方面，wxPython 接近回調(diào)風(fēng)格。wxPython 對(duì)繼承結(jié)構(gòu)的關(guān)注程度高于大多數(shù)其它工具箱，而且它使用“事件”，而不是回調(diào)。但是本質(zhì)上，事件仍舊被連接到單個(gè)方法上，隨后可能需要作用于各種窗口構(gòu)件。
    win32ui
    win32ui 屬于 win32all 軟件包，它包裝了 MFC 類。很顯然，這個(gè)工具箱是特定于 Win32 的庫(kù)。MFC 實(shí)際上不只是 GUI 工具箱，它還使用各種范例的混合。對(duì)于想創(chuàng)建 Windows 應(yīng)用程序的讀者而言，與其它工具箱相比，win32ui 會(huì)讓您“更接近于實(shí)質(zhì)”。

從其它語(yǔ)言使用 Qt

如同 Python，從大量其它編程語(yǔ)言使用 Qt 工具箱是可能的。如果可以自由選擇，我們會(huì)首選 Python，而不是其它語(yǔ)言。諸如公司政策以及與其它代碼庫(kù)連接之類的外部約束可以決定編程語(yǔ)言的選擇。Qt 的原始語(yǔ)言是 C++，但也有用于 C、Java、Perl 和 Ruby 的綁定。就與 Python 示例的比較而言，讓我們討論一下用 Ruby 和 Java 寫著玩玩的應(yīng)用程序。

Ruby/Qt 在用法上十分類似于 PyQt。這兩種語(yǔ)言具有相似的動(dòng)態(tài)性和簡(jiǎn)明性，所以除了拼寫上的差別外，其代碼很類似：

清單 6. HelloWorld.rb Qt2 應(yīng)用程序

#!/usr/local/bin/ruby
require 'qt2'
include Qt2
a = QApplication.new([$0] + ARGV)
hello = QPushButton.new('Hello world!')
hello.resize(100, 30)
a.connect( hello, QSIGNAL('clicked()'), a, QSLOT('quit()'))
a.setMainWidget(hello)
hello.show
a.exec

Java 總是比腳本編制語(yǔ)言要冗長(zhǎng)一點(diǎn)，但是基本部分都相同。一個(gè)同等功能的最小 qtjava 應(yīng)用程序類似于：

清單 7. HelloWorld.java Qt2 應(yīng)用程序

import org.kde.qt.*;
public class HelloWorld {
 public static void main(String[] args)
 {
  QApplication myapp = new QApplication(args);
  QPushButton hello = new QPushButton("Hello World", null);
  hello.resize(100,30);
  myapp.connect(hello, SIGNAL("clicked"),
         this, SLOT("quit()"));
  myapp.setMainWidget(hello);
  hello.show();
  myapp.exec();
  return;
 }
 static {
  System.loadLibrary("qtjava");
  try {
    Class c = Class.forName("org.kde.qt.qtjava");
  } catch (Exception e) {
    System.out.println("Can't load qtjava class");
  }
 }
}

PyQt 是一個(gè)吸引人和快速的接口，它將 Qt 工具箱和 Python 編程語(yǔ)言集成在一起。除了該工具箱提供的種類繁多的窗口構(gòu)件外，Qt 所用的信號(hào)／插槽編程風(fēng)格在生產(chǎn)能力和可維護(hù)性方面都要優(yōu)于大多數(shù)其它 GUI 工具箱所用的回調(diào)風(fēng)格。