编程入门10：Python图形界面
你已经熟悉了只在窗口中显示一块画布的“海龟绘图”，现在让我们尝试编写更通用的图形界面程序——使用Python标准库中的图形界面工具包tkinter，之前介绍的IDLE和turtle实际上都是基于tkinter实现的。tkinter的特点是简单轻便、适合入门之用，今后你也可以学习其他更“高级”的第三方包来开发图形界面——例如Spyder所使用的PyQt https://pypi.python.org/pypi/PyQt5
图形界面的各种构成元素统称“可视化部件”（Widget），每一种部件都对应某一种类型，首先你需要生成特定类型的部件对象，然后调用对象的方法即可任意控制图形界面的外观和行为了。现在让我们来制作一个最简单的图形界面程序——只包含一个最基本的部件——“窗口”，对应类型名为Tk。
import tkinter as tk
window = tk.Tk() # 生成窗口对象
window.geometry("500x300") # 设置窗口大小
window.title("简单图形界面程序") # 设置窗口标题
# 这里可以生成其他部件并放入窗口
tk.mainloop() # 开始主循环
以上程序中生成窗口对象的“Tk()”是一种特别的函数，函数名就是类型名，称为类型的“构造函数”、“构造方法”或“构造器”（Constructor），这几个术语指的都是同一样东西。任何类型的对象都可以用相应构造器来生成——例如“int("100")”将生成一个整数“100”（如果不带参数则是生成整数“0”）。所有对象设置完成之后执行mainloop()函数将启动程序的“主事件循环”，显示定义好的图形界面并开始用户交互——对于这个最简单的程序来说，你可以进行默认的窗口操作：移动、缩放、最小化、最大化和关闭等等。
其他常用的可视化部件有“标签”（Label）、“按钮”（Button）、“输入框”（Entry）、“文本区”（Text）等等，这些部件都不能独立存在而是从属于窗口这样的“容器”，你可以使用特定的布局方法例如pack()把它们放进容器对象，默认从上到下放置：
label = tk.Label(window, text="测试标签")
label.pack()
button = tk.Button(window, text="测试按钮")
button.pack(side="bottom") # 放到容器底部
entry = tk.Entry(window, width=50) # 输入框宽50字符
entry.pack()
text = tk.Text(window, width=50, height=12, background="wheat") # 文本区宽50字符高12字符，麦色背景
text.pack()
使用网格布局方法grid()可以在同一行放置多个部件，但此方法不可与pack()同时使用。还有一种定位布局方法place()指定部件在容器中的绝对坐标（原点在左上角，x轴向右，y轴向下），以下代码改用grid()和place()调整窗口布局：
label = tk.Label(window, text="测试标签")
label.grid(row=0, column=0) # 标签放在0行0列
button = tk.Button(window, text="测试按钮")
button.grid(row=0, column=1) # 按钮放在0行1列
entry = tk.Entry(window, width=50)
entry.grid(row=1, column=0, columnspan=2, padx=20, pady=10) # 输入框在1行0列，横跨两列，横向留空20像素，纵向留空10像素
text = tk.Text(window, width=50, height=12, background="wheat")
text.place(x=20, y=100) # 文本区放在指定的坐标
在生成部件对象时可以设置对象事件的处理函数，实现各种“人机交互”功能——让我们继续改进程序，为按钮对象加入点击事件的处理函数，把你在输入框输入的文本添加到文本区的现有文本中：
"""tktest.pyw 实现按钮点击事件处理
"""
import tkinter as tk
def change(widget, var):
"""事件处理函数：改变Text部件的文本
在widget现有文本末尾插入新的文本var
"""
widget.config(state="normal")
widget.insert("end", var + "\n")
widget.config(state="disabled")
def main():
"""主函数：设置窗口部件，指定按钮点击事件处理函数
"""
window = tk.Tk()
window.geometry("400x300")
window.title("简单图形界面程序")
label = tk.Label(window, text="请输入文本并点击添加")
label.grid(row=0, column=0)
entry = tk.Entry(window, width=50)
entry.grid(row=1, column=0, columnspan=2, padx=20, pady=10)
text = tk.Text(window, width=50, height=12, background="wheat")
text.config(state="disabled")
text.place(x=20, y=100)
button = tk.Button(window, text="添加",
command=lambda: change(text, entry.get()))
button.grid(row=0, column=1)
tk.mainloop()
if __name__ == "__main__":
main()
接下来的示例是一个图片查看器——显示图片需要配合使用“画布”（Canvas）和“图像”（PhotoImage）部件（tkinter支持的图片格式有PNG和GIF等），这个程序还引入了tkinter包中的另一个模块filedialog以便显示标准的打开文件对话框：
"""tkimage.pyw 简单的图片查看器
"""
import tkinter as tk
import tkinter.filedialog as fd
def openimage(canvas):
"""事件处理函数：使用文件对话框打开图片
"""
filename = fd.askopenfilename(filetypes=[("PNG图片", "*.png"),
("GIF图片", "*.gif")])
global image # 注意这个需要定义为全局变量
image = tk.PhotoImage(file=filename)
canvas.create_image((0, 0), image=image, anchor="nw")
def main():
"""主函数：设置窗口部件，指定按钮点击事件处理函数
"""
window = tk.Tk()
window.geometry("600x480")
window.title("简单的图片查看器")
canvas = tk.Canvas(window, width=600, height=440)
canvas.pack(side="bottom")
button = tk.Button(window, text="打开图片",
command=lambda: openimage(canvas))
button.pack()
tk.mainloop()
if __name__ == "__main__":
main()
10_image.png
这个图片查看器确实很简单，你可以尝试继续改进……有关tkinter的详情可以查看官方文档 https://docs.python.org/3.6/library/tkinter.html
——编程原来是这样……
编程小提示
你已经看到tkinter所支持的图像功能和文件格式非常有限，如果你需要处理JPG等其他常用图片文件格式，可以安装第三方包“pillow”（Python Imaging Library，简称PIL）——注意：软件包名是pillow而模块名是PIL：
from PIL import Image, ImageTk
# image = tk.PhotoImage(file=filename) 这一句改为下面这两句
image = Image.open(filename)
image = ImageTk.PhotoImage(image)
canvas.create_image((0, 0), image=image, anchor="nw")
修改后的程序就可以打开几乎任何格式的图片了，有关pillow的详情可以查看发布页面 https://pypi.python.org/pypi/Pillow/5.1.0
