8.4.1 将 GUI 应用程序封装成对象

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2023-12-01

8.4.1 将 GUI 应用程序封装成对象

GUI 编程的一个常用技术是将整个应用程序封装成一个类，在应用程序类中建立图形界面并处理各种交互事件。具体来说，GUI 应用程序类应该首先创建一个主窗口，并在其中布置所需的各种构件，然后再为各个构件编写事件处理程序（都是类的方法）。这种做法的好处是：由于事件处理函数都定义为应用类的方法，而类的方法很自然地能访问类中的实例变量，所以只要我们将界面中的各种构件也存储为实例变量，就能实现程序的处理代码与程序的图形界面进行“无缝集成”。

在用 Tkinter 编程时，根据需要可以有多种方式来建立程序主窗口：

（1）在应用程序类中创建自己的根窗口，即程序自成体系。代码大致形如：

class MyApp:
    def __init__ (self): 
        root = Tk()
        b = Button(root,...)
        ...
        root.mainloop() 
app = MyApp()

（2）程序主窗口是程序类外部的某个窗口的子构件，该外部窗口在创建程序实例时作为参数传递给构造器。例如：

class MyApp:
    def __init__ (self,master): 
        f = Frame(master,...)
        b = Button(f,...)
        ...
        root = Tk()
app = MyApp(root) root.mainloop()

（3）将应用程序类定义为框架构件类的子类，即程序就是窗口，窗口就是程序。如：

class MyApp(Frame): 
    def __init__ (self):
        Frame. __init__ (self) # 先用父类的构造器进行初始化
        b = Button(self,...)
        ...
app = MyApp() app.mainloop()

在应用程序类的设计中，如果一个构件具有“全局性”，即多个方法都要访问该元素，那么就需用一个实例变量来存储（引用）这个构件，因为类的实例变量在所有类方法中都可访问，而局部变量只在某一个方法中可见。

作为例子，我们定义一个应用程序类 MyApp，该程序的用户界面包括窗口、标签和按钮。我们采用上述第一种方式，即程序创建自己的根窗口。根窗口和标签构件被存储为实例变量 self.root 和 self.t，以便 MyApp 类的所有方法都能引用它们；两个按钮则被存储为局部变量 b1 和 b2，这样在其他方法中是不能引用它们的。

【程序 8.11】myapp.py

from Tkinter import * 
class MyApp:
    def __init__ (self): 
        self.root = Tk() 
        self.root.title("My App")
        self.t = Label(self.root,text="Spam") 
        self.t.pack()
        b1 = Button(self.root,text="Play",command=self.changeText) 
        b2 = Button(self.root,text="Quit",command=self.root.quit) 
        b1.pack()
        b2.pack() 
        self.root.mainloop() 
        self.root.destroy()
    def changeText(self):
        if self.t["text"] == "Spam":
            self.t["text"] = "Egg" 
        else:
        self.t["text"] = "Spam"
app = MyApp()

程序 8.11 定义了类 MyApp，在其构造器 init__中首先创建根窗口 root，然后添加一个标签和两个按钮。点击按钮 b1 时的回调函数是类 MyApp 中自定义的方法 changeText（功能是改变标签的文本），点击 b2 时的回调函数是根窗口的内建方法 quit（退出事件循环）。标签构件必须作为实例变量存储，因为 init 和 changeText 方法都要引用它；而根窗口和两个按钮在本例中既可以作为实例变量存储，也可以作为局部变量存储。创建各构件并完成布局之后进入事件循环，等待处理事件。

类只是一个定义，封装成类的应用程序如何执行呢？我们通常会为应用程序类定义一个专门的启动方法 run，将来创建应用程序对象后通过调用对象的 run 方法来启动程序功能。本例中 MyApp 程序对象 app 一经创建就自动进入程序主循环，这是因为我们将所有启动代码包括 mainloop 都放在构造器 init之中的缘故。程序启动后，点击 Play 按钮可以看到标签内容在“Spam”和“Egg”之间切换。点击 Quit 按钮将退出事件循环，从而执行 init的最后一条语句 root.destroy 关闭根窗口①。

作为练习，读者可以用上述第二、三种方式来改写程序 8.11。