Python桌面应用开发 ——— Tkinter
Tkinter简介
Tkinter（即 tk interface） 是 Python 标准 GUI 库，简称 “Tk”；从本质上来说，它是对 TCL/TK 工具包的一种 Python 接口封装。Tkinter 是 Python 自带的标准库，因此无须另行安装，它支持跨平台运行，不仅可以在 Windows 平台上运行，还支持在 Linux 和 Mac 平台上运行。
Tkinter 编写的程序，也称为 GUI 程序，GUI （Graphical User Interface）指的是“图形用户界面”。
一个 GUI 程序一般由窗口、下拉菜单或者对话框等图形化组件构成， 通过鼠标点击菜单栏、按钮或者弹出对话框的形式来实现人机互动，从而提升人机交互的体验，让“冰冷”的程序变得有“温度”。
与其他编程语言的 GUI 工具包相比，Tkinter 编码效率高，能够实现快速开发的目的，非常适合初学者学习。Tkinter 使用纯 Python 语言开发，与 C/C++ 开发的 Qt 框架相比，Tkinter 有自身的局限性，比如性能、功能丰富程度等都不及 Qt，因此它只适合开发一些简单的程序，比如计算器的界面，或者一个简易的聊天窗口等。
第一个Tkinter程序
# -*- coding:utf-8 -*-
import tkinter as tk
root_window = tk.Tk()
# 设置窗口title
root_window.title('GUI图形用户界面')
# 设置窗口大小:宽x高,注,此处不能为 "*",必须使用 "x"
root_window.geometry('450x300')
# 更改左上角窗口的的icon图标
# root_window.iconbitmap('C:/Users/Administrator/Desktop/favicon.ico')
# 设置主窗口的背景颜色,颜色值可以是英文单词，或者颜色值的16进制数,除此之外还可以使用Tk内置的颜色常量
root_window["background"] = "#C9C9C9"
# 添加文本内,设置字体的前景色和背景色，和字体类型、大小
text = tk.Label(root_window, text="tkinter欢迎您", bg="yellow", fg="red", font=('Times', 20, 'bold italic'))
# 将文本内容放置在主窗口内
text.pack()
# 添加按钮，以及按钮的文本，并通过command 参数设置关闭窗口的功能
button = tk.Button(root_window, text="关闭", command=root_window.quit)
# 将按钮放置在主窗口内
button.pack(side="bottom")
# 进入主循环，显示主窗口
root_window.mainloop()Tkinter常用控件和属性
Tkinter 中常用的 15 个控件：
| 控件类型 | 控件名称 | 控件作用 |
|---|---|---|
| Button | 按钮 | 点击按钮时触发/执行一些事件（函数） |
| Canvas | 画布 | 提供绘制图，比如直线、矩形、多边形等 |
| Checkbutton | 复选框 | 多项选择按钮，用于在程序中提供多项选择框 |
| Entry | 文本框输入框 | 用于接收单行文本输入 |
| Frame | 框架（容器）控件 | 定义一个窗体（根窗口也是一个窗体），用于承载其他控件，即作为其他控件的容器 |
| Lable | 标签控件 | 用于显示单行文本或者图片 |
| LableFrame | 容器控件 | 一个简单的容器控件，常用于复杂的窗口布局。 |
| Listbox | 列表框控件 | 以列表的形式显示文本 |
| Menu | 菜单控件 | 菜单组件（下拉菜单和弹出菜单） |
| Menubutton | 菜单按钮控件 | 用于显示菜单项 |
| Message | 信息控件 | 用于显示多行不可编辑的文本，与 Label控件类似，增加了自动分行的功能 |
| messageBox | 消息框控件 | 定义与用户交互的消息对话框 |
| OptionMenu | 选项菜单 | 下拉菜单 |
| PanedWindow | 窗口布局管理组件 | 为组件提供一个框架，允许用户自己划分窗口空间 |
| Radiobutton | 单选框 | 单项选择按钮，只允许从多个选项中选择一项 |
| Scale | 进度条控件 | 定义一个线性“滑块”用来控制范围，可以设定起始值和结束值，并显示当前位置的精确值 |
| Spinbox | 高级输入框 | Entry 控件的升级版，可以通过该组件的上、下箭头选择不同的值 |
| Scrollbar | 滚动条 | 默认垂直方向，鼠标拖动改变数值，可以和 Text、Listbox、Canvas等控件配合使用 |
| Text | 多行文本框 | 接收或输出多行文本内容 |
| Toplevel | 子窗口 | 在创建一个独立于主窗口之外的子窗口，位于主窗口的上一层，可作为其他控件的容器 |
当然，除了上述控件外，还有一些高级控件，比如 PanedWindow、messagebox、LableFrame、Spinbox。
控件基本属性
从上表来看，每个控件都有着各自不同的功能，即使有些控件功能相似，但它们的适用场景也不同。
在 Tkinter 中不同的控件受到各自参数的约束（即参数），所有控件既有相同属性，也有各自独有的属性。
| 属性名称 | 说明 |
| anchor | 定义控件或者文字信息在窗口内的位置 |
| bg | bg 是 background 的缩写，用来定义控件的背景颜色，参数值可以颜色的十六进制数，或者颜色英文单词 |
| bitmap | 定义显示在控件内的位图文件 |
| borderwidth | 定于控件的边框宽度，单位是像素 |
| command | 该参数用于执行事件函数，比如单击按钮时执行特定的动作，可将执行用户自定义的函数 |
| cursor | 当鼠标指针移动到控件上时，定义鼠标指针的类型，字符换格式，参数值有 crosshair（十字光标）watch（待加载圆圈）plus（加号）arrow（箭头）等 |
| font | 若控件支持设置标题文字，就可以使用此属性来定义，它是一个数组格式的参数 (字体,大小，字体样式) |
| fg | fg 是 foreground 的缩写，用来定义控件的前景色，也就是字体的颜色 |
| height | 该参数值用来设置控件的高度，文本控件以字符的数目为高度（px），其他控件则以像素为单位 |
| image | 定义显示在控件内的图片文件 |
| justify | 定义多行文字的排列方式，此属性可以是 LEFT/CENTER/RIGHT |
| padx/pady | 定义控件内的文字或者图片与控件边框之间的水平/垂直距离 |
| relief | 定义控件的边框样式，参数值为FLAT（平的）/RAISED（凸起的）/SUNKEN（凹陷的）/GROOVE（沟槽桩边缘）/RIDGE（脊状边缘） |
| text | 定义控件的标题文字 |
| state | 控制控件是否处于可用状态，参数值默认为 NORMAL/DISABLED，默认为 NORMAL（正常的） |
| width | 用于设置控件的宽度，使用方法与 height 相同 |
Tkinter主窗口
主窗口控件（window）是一切控件的基础，它好比是一台高速运转的机器，而其他控件则相当于这台机器上的部件，比如齿轮、链条、螺丝等等。由此我们知道，主窗口是一切控件的基础，所有的控件的都需要通过主窗口来显示。
Tkinter 提供了一些关于主窗口对象的常用方法。
创建一个空白窗口
# 导入tk
from tkinter import *
# 创建一个主窗口对象
window = Tk()
# 调用mainloop()显示主窗口
window.mainloop()窗口常用方法
下表列出了窗口的常用方法，其中 window 代表主窗口对象：
| 函数 | 说明 |
| window.title("my title") | 接受一个字符串参数，为窗口起一个标题 |
| window.resizable() | 是否允许用户拉伸主窗口大小，默认为可更改，当设置为 resizable(0,0)或者resizable(False,False)时不可更改 |
| window.geometry() | 设定主窗口的大小以及位置，当参数值为 None 时表示获取窗口的大小和位置信息。 |
| window.quit() | 关闭当前窗口 |
| window.update() | 刷新当前窗口 |
| window.mainloop() | 设置窗口主循环，使窗口循环显示（一直显示，指导窗口被关闭） |
| window.iconbitmap() | 设置窗口左上角的图标（图标是.ico文件类型） |
| window.config(background ="red") | 设置窗口的背景色为红色，也可以接受 16 进制的颜色值 |
| window.minsize(50,50) | 设置窗口被允许调整的最小范围，即宽和高各50 |
| window.maxsize(400,400) | 设置窗口被允许调整的最大范围，即宽和高各400 |
| window.attributes("-alpha",0.5) | 用来设置窗口的一些属性，比如透明度（-alpha）、是否置顶（-topmost）即将主屏置于其他图标之上、是否全屏（-fullscreen）全屏显示等 |
| window.state("normal") | 用来设置窗口的显示状态，参数值 normal（正常显示），icon（最小化），zoomed（最大化）， |
| window.withdraw() | 用来隐藏主窗口，但不会销毁窗口。 |
| window.iconify() | 设置窗口最小化 |
| window.deiconify() | 将窗口从隐藏状态还原 |
| window.winfo_screenwidth() window.winfo_screenheight() |
获取电脑屏幕的分辨率（尺寸） |
| window.winfo_width() window.winfo_height() |
获取窗口的大小，同样也适用于其他控件，但是使用前需要使用 window.update() 刷新屏幕，否则返回值为1 |
| window.protocol("协议名",回调函数) | 启用协议处理机制，常用协议有 WN_DELETE_WINDOW，当用户点击关闭窗口时，窗口不会关闭，而是触发回调函数。 |
下面通一个示例对上述常用方法做简单地介绍：
import tkinter as tk
window = tk.Tk()
# 设置窗口title
window.title('GUI图形用户界面窗口Demo')
# 设置窗口大小:宽x高,注,此处不能为 "*",必须使用 "x"
window.geometry('450x300')
# 获取电脑屏幕的大小
print("电脑的分辨率是%dx%d" % (window.winfo_screenwidth(), window.winfo_screenheight()))
# 要求窗口的大小，必须先刷新一下屏幕
window.update()
print("窗口的分辨率是%dx%d" % (window.winfo_width(), window.winfo_height()))
# 如使用该函数则窗口不能被拉伸
# window.resizable(0,0)
# 改变背景颜色
window.config(background="#6fb765")
# 设置窗口处于顶层
window.attributes('-topmost', True)
# 设置窗口的透明度
window.attributes('-alpha', 1)
# 设置窗口被允许最大调整的范围，与resizble()冲突
window.maxsize(600, 600)
# 设置窗口被允许最小调整的范围，与resizble()冲突
window.minsize(50, 50)
# 更改左上角窗口的的icon图标
# window.iconbitmap('C:/Users/Administrator/Desktop/favicon.ico')
# 添加文本内容,并对字体添加相应的格式 font(字体,字号,"字体类型")
text = tk.Label(window, text="tkinter欢迎您", bg="yellow", fg="red",
font=('Times', 15, 'bold italic underline'))
# 将文本内容放置在主窗口内
text.pack()
# 添加按钮，以及按钮的文本，并通过command 参数设置关闭窗口的功能
button = tk.Button(window, text="关闭", command=window.quit)
# 将按钮放置在主窗口内
button.pack(side="bottom")
# 进入主循环，显示主窗口
window.mainloop()protocol协议处理机制
Tinter 除了提供事件绑定机制之外，还提供了协议处理机制，它指的是应用程序和窗口管理器之间的交互，最常用的协议为 WM_DELETE_WINDOW。
当 Tkinter 使用 WM_DELETE_WINDOW 协议与主窗口进行交互时，Tkinter 主窗口右上角x号的关闭功能失效，也就是无法通过点击x来关闭窗口，而是转变成调用用户自定义的函数。
from tkinter import Tk
# 导入 对话框控件
from tkinter import messagebox
# 创建主窗口
root = Tk()
# 定义回调函数，当用户点击窗口x退出时，执行用户自定义的函数
def QueryWindow():
# 显示一个警告信息，点击确后，销毁窗口
if messagebox.showwarning("警告", "出现了一个错误"):
# 这里必须使用 destroy()关闭窗口
root.destroy()
# 使用协议机制与窗口交互，并回调用户自定义的函数
root.protocol('WM_DELETE_WINDOW', QueryWindow)
root.mainloop()通过封装函数的形式来执行相应的 GUI 控件功能，这在学习 Tkinter 编程的整个过程中非常常见，比如 Button 控件的command参数也可以执行回调函数，如下所示：
import tkinter as tk
# 定义窗口
window = tk.Tk()
window.title('GUI 图形用户界面')
window.geometry('300x300')
# window.iconbitmap('C:/Users/Administrator/Desktop/favicon.ico')
# 定义回调函数
def callback():
print("执行回调函数", "tkinter欢迎您")
# 点击执行按钮
button = tk.Button(window, text="执行", command=callback)
button.pack()
window.mainloop()设置窗的位置
当我们运行 Tkinter 程序时，主窗口都会出现在距离屏幕左上角指定的位置上，这是由 Tkinter 软件包默认设置的。但是在许多情况下，我们需要根据实际情况来移动窗口在电脑屏幕上的位置，这时应该如何处理呢？其实很简单，通过窗口对象的 geometry() 方法即可改变主窗口的位置，其语法格式如下：
window.geometry('450x400+300+200')上述代码表示，设置主窗口的宽度为 450，高度为 400，同时窗口距离左边屏幕的距离为 300（以像素为单位），距离屏幕顶部的距离为 200，这里我们将带“+”的参数值称为“位置参数”，当然，您也可以将它们设置为负数，如下所示：
geometry('+-1500+-2000')当设置了一个超过屏幕的负参数值时，主窗口会被移动至“屏幕之外”，此时就看不到主窗口了，这也是隐藏窗口的一种方法。
import tkinter as tk
window = tk.Tk()
window.title('GUI 图形用户界面')
# window.iconbitmap('C:/Users/Administrator/Desktop/favicon.ico')
# 设置窗口大小变量
width = 300
height = 300
# 窗口居中，获取屏幕尺寸以计算布局参数，使窗口居屏幕中央
screenwidth = window.winfo_screenwidth()
screenheight = window.winfo_screenheight()
size_geo = '%dx%d+%d+%d' % (width, height, (screenwidth - width) / 2, (screenheight - height) / 2)
window.geometry(size_geo)
window.mainloop()Tkinter Label标签控件
Label（标签）控件，是 Tkinter 中最常使用的一种控件，主要用来显示窗口中的文本或者图像，并且不同的 Lable（标签）允许设置各自不同的背景图片。
下面对 Label（标签）的常用属性做简单介绍：
