Журнал LinuxFormat - перейти на главную

Бои за Авдеевку 2023

Материал из Linuxformat
Перейти к: навигация, поиск
Подписка на печатную версию
Весь 2015 год (12 номеров)
Первое полугодие (6 номеров)
Второе полугодие (6 номеров)
Подписка на электронную версию
Весь 2015 год (12 номеров)
Первое полугодие (6 номеров)
Второе полугодие (6 номеров)
Подшивки старых номеров журнала (печатные версии)
Весь 2014 год (12 номеров)
Первое полугодие (6 номеров)
Второе полугодие (6 номеров)

УЧЕБНИК Python

ПРОГРАММИРОВАНИЕ СЦЕНАРИЕВ

Содержание

Уроки Python

ЧАСТЬ 6

Теперь, когда мы научились обрабатывать строки, самое время показать наше умение другим. Но кто будет смотреть сценарий «без лица», пусть даже в Konsole с красивым прозрачным фоном? Для тех, кто не Квентин Тарантино, Сергей Супрунов покажет, как создаются на Python графические интерфейсы.

Чем больше работаешь с Python, тем сильнее ощущаешь его мощь и гибкость. Порой кажется, что для этого языка нет ничего невозможного. Это же можно отнести и к разработке графического интерфейса пользователя (хотя здесь Python просто использует возможности мощных библиотек). Как вы увидите, Python и в этом вопросе сохраняет простоту и эффективность, становясь весьма удобным инструментом для решения таких задач, как создание «обёрток» к различным консольным утилитам, разработка графических конфигураторов для ваших любимых инструментов, проектирование прототипов программ (куда проще за пару дней согласовать с заказчиком все «интерфейсные» моменты разрабатываемого проекта, меняя внешний вид прямо на переговорах, чем спустя месяцы напряжённой работы переделывать многомегабайтный проект на C++, только лишь потому, что заказчик счёл интерфейс слишком сложным для освоения), и т.д. Кстати, инсталлятор Gentoo, появившийся в версии 2006.0 и наделавший столько шума, тоже написан на Python.

Для Python разработано множество инструментов, отличающихся по гибкости, сложности, степени интеграции с вашим окружением. В рамках одного урока сложно рассмотреть всё это многообразие даже в общих чертах. Поэтому мы ограничимся кратким знакомством с модулем Tkinter и «привязками» PyQt и PyGTK.

Есть ещё достаточно мощный и переносимый модуль wxPython, являющийся привязкой к графической библиотеке wxWidgets, который тоже заслуживает внимания, но думаю, вы сможете разобраться с ним самостоятельно.

Начнём со старого доброго Tkinter, который, несмотря на некоторую «неказистость» и плохую интеграцию с системой, всё же остаётся стандартным модулем, входящим в поставку практически всех дистрибутивов. К тому же его простота – идеальная особенность для учебных целей. А разобравшись с ним, вы без труда освоите и другие инструменты.

Очарование простоты

Проверить наличие Tkinter в вашем дистрибутиве достаточно просто (он должен быть, но всякое случается): запустите Python и выполните команду import Tkinter (обратите внимание на заглавную первую букву). Если вам не повезло и вы увидели сообщение об ошибке, придётся установить этот модуль отдельно. Проконсультируйтесь с вашим менеджером пакетов, не знает ли он случайно про Tkinter (имя пакета, в отличие от модуля, обычно записывается только маленькими буквами). Если он окажется из партизанской семьи, то прямая дорога вам на http://www.python.org/ (который с новым дизайном смотрится очень даже приятно).

(thumbnail)
Рисунок 1. Tkinter – лучший способ сделать не так, как у других!

Разобравшись с модулем, приступим сразу к серьёзной работе. В качестве примера выберем такую задачу: разработать графический интерфейс для просмотра man-страниц. Хорош он тем, что логика предельно проста, и нам почти не придётся отвлекаться от основной задачи. Итак, сразу код (по мере необходимости, будем прерывать его некоторыми пояснениями): 

#!/usr/bin/Python
# -*- coding: utf-8 -*-
import os, re
from Tkinter import *

Здесь мы объявили кодировку нашей локали и подключили необходимые для работы модули (не забывайте следить за регистром символов). Далее опишем класс, который будет отвечать за работу нашего приложения. Использование объектного подхода позволит в дальнейшем, если потребуется, легко создавать модифицированные приложения на базе этого класса или интегрировать его функциональность в другие объекты: 

class ManReader:
  def getman(self, manpage, sn):
    bschar = '\b'
    tmp = os.popen('man %s %s 2>/dev/null' % (sn, manpage)).read()
    if tmp:
      tmp = re.sub(r'(.)%c\1' % bschar, r'\1', tmp)
      tmp = tmp.replace('_%c' % bschar, '')
    else:
      tmp = 'Page "%s" in section "%s" not found' % (manpage, sn or 'Auto')
    return tmp

Метод с украинским именем getman() отвечает за то, чтобы вернуть запрошенную man-страницу в виде текстовой переменной. Для этого используем уже знакомую нам функцию popen() модуля os. Нужно учитывать, что man-страницы могут содержать специальное форматирование: подсветку и подчёркивание. Чтобы не усложнять наш пример, мы просто избавляемся от ненужных символов, оставляя чистый текст. Пожалуй, нужно пояснить, как мы это делаем.

Если вы посмотрите на результат работы команды man в «натуральном» виде, например, сохранив его в файл, то заметите, что яркость создаётся следующим приёмом: символ выводится, стирается символом «\b» (Backspace) и затем снова выводится. Подчёркивание достигается выводом и последующим стиранием символа «_». То есть вы можете увидеть что-то такое: N\bNA\bAM\bME\bE = NAME,_\b/_\be_\bt_\bc = /etc. С удалением подчёркиваний всё понятно. А вот для удаления «символов яркости» мы используем регулярное выражение, причём на первый фрагмент, взятый в скобки, мы можем в дальнейшем ссылаться с помощью \1. То есть регулярное выражение «(.)!\1» означает два одинаковых символа, разделённых восклицательным знаком. Мы же используем символ \b. Обратите внимание, что его нельзя указывать непосредственно в регулярном выражении, иначе он будет трактоваться как граница слова. Вернёмся к нашим «виджетам»: 

def pressBtn(self):
sn = sectno.get()[0]
if sn == '-': sn = 
tx.delete(1.0, END)
tx.insert(1.0, self.getman(ent.get(), sn))

Это – функция-обработчик нажатия на кнопку (которую мы пока не нарисовали). Ещё ничего не понятно, но мы вернёмся к ней чуть позже, а сейчас перейдем к самому важному методу нашего класса, собственно и рисующему рабочее окно. Разберём его подробнее: 

def Drawface(self):
global ent, tx, sectno

Объявляем некоторые переменные как глобальные, чтобы мы могли обращаться к ним из других функций (в нашем примере – из pressBtn). 

win = Tk()
win.title('Просмотрщик man-страниц')

Так мы создаём объект, который будет являться нашим рабочим окном. Заодно задаём ему заголовок. 

sectno = StringVar()
sectno.set('---Auto---')

В будущем нам понадобится эта переменная – она должна представлять собой особый объект, поэтому и создаём её как экземпляр класса Tkinter.StringVar(). 

fcmd = Frame(win)
fcmd.pack(side=TOP, fill=X)

В основном окне создаём фрейм, который будет являться контейнером для элементов управления. Второй строчкой «упаковываем» его, т.е. указываем место расположения на главном окне. Параметры метода pack() означают: прикрепить элемент к верхнему краю (TOP) и растянуть по горизонтальной оси.

Здесь нужно сказать, что pack – не единственный метод упаковки в Tkinter. В ряде случаев удобнее использовать упаковку «по сетке» – grid (подробности можно узнать в документации). Приступаем к созданию графических элементов: 

lbl1 = Label(fcmd, text='Read about ')
lbl1.pack(side=LEFT)

Это – обычная текстовая метка. Она размещается во фрейме (первый аргумент метода) и упакована по левому краю. 

ent = Entry(fcmd)
ent.bind('<Return>', (lambda event: self.pressBtn()))
ent.pack(side=LEFT)

Текстовое поле ввода также упаковываем слева, сразу после lbl1.

Метод bind() задаёт реакцию поля на нажатие клавиши [Enter] (a.k.a. Return) – будет вызван метод pressBtn(). 

lbl2 = Label(fcmd, text=' in section ')
lbl2.pack(side=LEFT)
slt = OptionMenu(fcmd, sectno,
'---Auto---',
'1 User Utilities',
'2 System Calls',
'3 Library Functions',
'4 Devices & Kernel Interfaces',
'5 File Formats',
'6 Games',
'7 Macros & SQL Commands',
'8 System Utilities',
'9 X Window',
'n Built-In commands',
)

slt.pack(side=LEFT)

Ещё одна текстовая метка, и далее – выпадающий список. В нём мы перечисляем имеющиеся разделы справки, к которым будет относиться наш запрос. 

btn1 = Button(fcmd, command=win.quit, text='Quit')
btn1.pack(side=RIGHT)
btn2 = Button(fcmd, command=self.pressBtn, text='Open')
btn2.pack(side=RIGHT)

Две кнопки – завершающая работу и отображающая запрошенную man-страницу. Обратите внимание, что здесь упаковка выполняется по правому краю, т.е. Quit будет самой правой, а Open – чуть левее. Важнейший параметр – command, задает функцию-обработчик. В первом случае используется встроенный метод quit, завершающий работу, во втором – наш метод pressBtn. Обратите внимание, что здесь происходит не вызов метода, а даётся ссылка на него, т.е. имя указывается без скобок. 

fview = Frame(win)
fview.pack(side=BOTTOM, fill=BOTH, expand=YES)
sb = Scrollbar(fview)
tx = Text(fview, relief=SUNKEN)
sb.config(command=tx.yview)
tx.config(yscrollcommand=sb.set)
sb.pack(side=RIGHT, fill=Y)
tx.pack(side=TOP, expand=YES, fill=BOTH)

Во втором фрейме, который мы прикрепляем к нижнему краю и растягиваем во все стороны, заполняя всё доступное пространство, размещается текстовое поле, где мы будем отображать содержимое man-страницы. Поскольку последняя может быть достаточно длинной, понадобится скроллинг (элемент Scrollbar). Обратите внимание на то, как методами config() мы обеспечиваем взаимную привязку текстового поля и полосы прокрутки. Параметр relief в описании текстового поля задаёт вид рамки вокруг поля.

Настало время поговорить о pressBtn. Как вы видели, этот метод будет выполняться в двух случаях – по щелчку на кнопке Open и при нажатии [Enter] в поле ввода. Получив цифру раздела справки и очистив текущее содержимое поля tx от начала (1,0) до конца (END), вызываем метод getman() и вставляем результат в tx. 

win.mainloop()

Всё выше было просто подготовкой. А вот этой командой мы запускаем наше окно в работу. С этого момента управление передаётся Tkinterобъекту, и влиять на его поведение можно только с помощью описанных ранее обработчиков событий. 

if __name__ == '__main__':
test = ManReader()
test.Drawface()

Ну, это должно быть понятно – если скрипт запускается автономно, а не экспортируется в другой, то создаём объект нашего класса и запускаем его в работу.

Фух… Кажется, мы сделали это. Результат наших трудов можно наблюдать на рисунке (Рисунок 1). Как видите, «виджеты» имеют свой уникальный дизайн и будут резко выделяться на фоне остального интерфейса, внешний вид которого вы с такой любовью выбирали среди десятков различных стилей. Но это работает (причём одинаково) и в KDE, и в Gnome, и даже в Windows и Mac OS X.

Теперь, когда мы разобрались с основами, самое время перейти к «родным» для Linux-окружения средствам – PyQt и PyGTK. Прежде чем приступать к работе, проверьте, есть ли в вашей системе нужные модули.

Пара слов про PyGTK

Мощь библиотеки GTK позволяет создавать таких «гигантов графики», как Gimp. Отрадно, что мы можем в значительной степени воспользоваться её возможностями и в сценариях Python. В каталоге /usr/share/doc/pygtk<версия>/examples вы найдёте массу примеров её использования. Здесь приведём простейший вариант: 

#!/usr/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
 
import gtk
 
# Создаём основное окно
win = gtk.Window()
def main():
 
	# Задаём параметры окна (размер, заголовок и т.д.)
	win.set_default_size(300, 50)
	win.set_border_width(10)
	win.connect('destroy', gtk.main_quit)
	win.set_title('Небольшой пример') 
	txtvar = 'Библиотека ''GTK ''привносит в ''Python ''небывалую мощь и высокий уровень интеграции в среду Gnome.' 
 
	# Текстовая метка – не забывайте применять метод show() к каждому объекту, чтобы он был видимым
	txt = gtk.Label(txtvar)
	txt.show()
	# Кнопка. На неё «привязываем» завершение работы
	btn = gtk.Button('Закрыть')
	btn.connect('pressed', lambda button: gtk.main_quit())
	btn.show()
	# объект Window может содержать только один элемент, так что им будет HBox, 
	# который служит контейнером для остальных
	box = gtk.HBox()
	box.pack_start(txt)
	box.pack_start(btn)
	win.add(box)
	box.show()
	win.show()
 
	gtk.main()
main()

Результат представлен на рисунке 2.

(thumbnail)
Рисунок 2. Именно так вы и должны представлять себе GTK- приложение.

Фанатам KDE посвящается

Если для вас Linux не мыслим без KDE, то PyQt – как раз тот инструмент, который способен обеспечить «бесшовную» интеграцию ваших Python-сценариев с окружением рабочего стола. (Впрочем, Qt работает не только в Linux, так что ваши решения по-прежнему сохранят определённый уровень переносимости.) К тому же, для разработки интерфейса к вашим услугам Qt Designer. А создадим мы программу для просмотра запущенных в системе процессов. Итак, в путь!

(thumbnail)
Рисунок 3. Мышкой влево, мышкой вправо – а зачем вам вообще клавиатура?

Делай «РАЗ»!

Первым делом, запустите Qt Designer и откройте новый проект типа Widget. Для кнопки создайте соединение с формой (Connect Signal/ Slots) и объявите новый слот, назвав его showPs. В дальнейшем это будет наш обработчик нажатия кнопки. Сохранив интерфейс (Рисунок 3) под именем psview.ui, нужно конвертировать его в Python-код: 

$ pyuic psview.ui > psview.py

Теперь в psview.py описан класс, отвечающий за наш интерфейс. Если вы посмотрите на него, то увидите, что всё не намного сложнее, чем в Tkinter, так что при желании интерфейс можно создать и вручную.

Делай «ДВА»!

Далее, нам нужно довести всё это до ума. Непосредственное редактирование созданного сценария – самое плохое решение, поскольку вы лишитесь возможности корректировать интерфейс в Qt Designer, т.к. все изменения при этом будут потеряны. Поэтому правильно будет оставить psview.py в неприкосновенном виде, а для работы описать ещё один класс на базе созданного, пользуясь возможностями наследования. Просто создать экземпляр класса Form1 тоже не совсем хорошо – ведь нам нужно будет изменить поведение класса, отредактировав обработчик нажатия кнопки. Полученный код с переопределённой функциейобработчиком будет выглядеть так: 

#!/usr/bin/Python
# -*- coding: utf-8 -*import os, sys
# Импортируем модуль, созданный автоматически
from psview import *
class PsForm(Form1): # наследуем от Form1
def __init__(self):
# Помните, что при наследовании инициализацию
#- родительского класса нужно делать вручную?
Form1.__init__(self)
def showPs(self):
# Формируем нужные ключи команды ps
if self.radioButton1.isChecked():
all = 'a'
else:
all = 
# Выводимые поля описываются после ключа «o»
#- Очень важно не допускать пробелов!
fields = 'o'
if self.checkBox1.isChecked():
fields += 'pid,'
if self.checkBox2.isChecked():
fields += 'user,'
if self.checkBox3.isChecked():
fields += 'stat,'
if self.checkBox4.isChecked():
fields += 'command,'
fields = fields[:-1] # последнюю запятую – долой!
filter = self.lineEdit1.text()
# Если есть фильтр, то заголовок придётся забирать
#- отдельной командой (head – чтобы не выводить лишнее)
if filter:
cmd = 'ps %sx%s | grep %s | grep -v grep' % (all, fields,
filter)
head = os.popen('ps %s | head' % fields).readline()
body = os.popen(cmd).read()
else:
cmd = 'ps %sx%s' % (all, fields)
pspipe = os.popen(cmd)
head = pspipe.readline() # первая строка
body = pspipe.read() # всё остальное
pspipe.close()
self.tl_header.setText(head)
self.te_body.setText(body)
# Создаём объект-приложение
app = QApplication(sys.argv)
form = PsForm()
app.setMainWidget(form)
form.show()
app.exec_loop()
(thumbnail)
Рисунок 4. Ну, нравится мне стиль Redmond – ничего с собой поделать не могу…

Небольшое пояснение: чтобы при прокрутке заголовок был всегда на виду, мы вынесли его в отдельную текстовую метку (tl_header). Поскольку при использовании grep заголовок теряется, придётся приложить чуточку усилий, чтобы всё-таки обеспечить его вывод (см. фрагмент «if filter – else»).

Делай «ТРИ»!

Всё! Можно запускать нашу оболочку, не забыв сделать скрипт исполняемым (Рисунок 4). Конечно, это не верх совершенства – из множества доступных полей поддерживаются только четыре, нет проверки выражения фильтра на безопасность (а что, если пользователь введёт «root; rm -Rf /»?). Впрочем, это беда любого графического интерфейса – неизбежная потеря функциональности и гибкости в угоду сомнительным удобствам. Тем не менее, наша задача была всё-таки в другом – показать пример разработки ГИП, с чем мы успешно справились.

Как видите, изложенное сегодня – всего лишь основа. Но, надеюсь, этого будет достаточно, чтобы приступить к быстрой и эффективной разработке графических интерфейсов. На этом мы завершаем «Уроки Python», но не прощаемся – со следующего номера начинается серия «Python для профессионалов», где мы поговорим о многопоточных приложениях, обработке сетевых протоколов, взаимодействии с СУБД и библиотеке Python Image Library.

Источник — «http://wiki.linuxformat.ru/wiki/index.php?title=%D0%91%D0%BE%D0%B8_%D0%B7%D0%B0_%D0%90%D0%B2%D0%B4%D0%B5%D0%B5%D0%B2%D0%BA%D1%83_2023&oldid=20044»
Персональные инструменты
купить
подписаться
Яндекс.Метрика