具體描述
PyQt5快速開發與實戰
作 者:王碩,孫洋洋 著 著作 定 價:99 齣 版 社:電子工業齣版社 齣版日期:2017年10月01日 頁 數:549 裝 幀:平裝 ISBN:9787121322914 ●暫無
內容簡介
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《PyQt5快速開發與實戰》 前言 在當今軟件開發領域，圖形用戶界麵（GUI）的應用無處不在，從桌麵應用程序到復雜的科學計算工具，再到嵌入式係統的控製麵闆，幾乎離不開直觀易用的可視化交互。Python作為一門功能強大且易於上手的編程語言，在GUI開發領域也占據著重要地位。而PyQt5，作為Qt庫的Python綁定，更是以其卓越的性能、豐富的功能以及跨平颱的特性，成為瞭眾多Python開發者構建高質量GUI的首選框架。 本書旨在為廣大Python開發者提供一套係統、深入的學習指南，幫助讀者快速掌握PyQt5的核心技術，並通過大量的實戰項目，將理論知識轉化為實際開發能力。我們不追求“快速”的錶麵功夫，而是緻力於構建紮實的根基，讓讀者能夠理解PyQt5背後的設計理念，從而在麵對復雜需求時，能夠靈活運用，遊刃有餘。 我們深知，學習一門新的技術，尤其是像PyQt5這樣龐大而成熟的框架，過程中難免會遇到各種挑戰。因此，本書從最基礎的概念入手，循序漸進地介紹PyQt5的各個組成部分，包括事件處理、信號與槽機製、布局管理、常用控件的使用，以及更高級的主題如模型/視圖框架、數據庫集成、多綫程、網絡通信和自定義控件的開發。我們力求講解清晰易懂，配以豐富的代碼示例，讓讀者在閱讀過程中能夠親手實踐，加深理解。 本書的最大特色在於其“實戰”導嚮。我們不隻是羅列API，而是通過一係列精心設計的項目，引導讀者一步步完成實際的應用程序開發。這些項目涵蓋瞭從簡單的文本編輯器、計算器，到更復雜的圖片瀏覽器、數據庫管理係統，再到具備網絡功能的聊天客戶端和服務器等。通過這些項目，讀者不僅能掌握PyQt5的各項技術，更能學習到實際開發中常見的工程實踐，例如代碼組織、錯誤處理、性能優化以及用戶體驗的提升。 本書的目標讀者群體廣泛，無論是剛接觸Python GUI開發的初學者，還是已經有一定開發經驗，希望係統學習PyQt5的開發者，都能從中獲益。我們希望本書能夠成為您PyQt5開發之旅中最得力的助手，幫助您構建齣令人印象深刻的應用程序。 第一部分：PyQt5基礎入門 第一章：Python GUI編程概述與PyQt5簡介 GUI的魅力與重要性： 為何選擇GUI？用戶體驗的飛躍。 GUI在現代軟件中的地位，從操作係統到應用軟件。 不同平颱上的GUI開發趨勢。 Python與GUI開發的緣分： Python語言特性如何助力GUI開發。 Python GUI庫的發展曆程：Tkinter, wxPython, PyQt/PySide, Kivy等。 為何PyQt5脫穎而齣？跨平颱、功能強大、成熟穩定。 Qt的故事： Qt庫的起源與發展。 Qt的跨平颱能力是如何實現的。 Qt的模塊化設計理念。 PyQt5的誕生與哲學： PyQt5如何將Qt強大的功能帶入Python。 C++與Python的結閤：性能與開發效率的平衡。 PyQt5的學習麯綫與社區支持。 開發環境搭建： Python環境的準備：安裝與配置。 PyQt5的安裝：pip的使用。 IDE的選擇與配置：PyCharm, VS Code等。 Qt Designer的使用：可視化界麵設計工具。 第二章：第一個PyQt5應用程序 “Hello, World!”的PyQt5實現： 構建一個最簡單的窗口應用。 理解`QApplication`對象的作用。 `QWidget`類：所有GUI元素的基石。 `exec_()`方法的意義：應用程序事件循環。 窗口的基本屬性與操作： 設置窗口標題 (`setWindowTitle`)。 設置窗口大小 (`resize`, `setGeometry`)。 窗口的顯示與隱藏 (`show`, `hide`)。 窗口的關閉 (`close`) 與退齣 (`quit`)。 事件處理機製的初探： 什麼是事件？用戶交互與係統消息。 事件驅動編程模型。 信號與槽：PyQt5的核心通信機製（概念介紹）。 重寫事件處理函數（如`closeEvent`）。 使用Qt Designer設計界麵： Qt Designer的界麵介紹。 創建主窗口和子窗口。 拖放控件，布局管理初體驗。 `.ui`文件與Python代碼的集成：`pyuic5`的使用。 “UI文件轉Python文件”工作流程。 第三章：信號與槽機製深入解析 信號與槽的原理： 深入理解對象之間的通信。 鬆耦閤的設計思想。 信號：事件的發生者。 槽：事件的響應者。 連接信號與槽： `connect()`方法的用法。 連接到內置信號。 連接到自定義信號。 斷開信號與槽：`disconnect()`。 自定義信號的創建： 使用`pyqtSignal()`裝飾器。 定義信號的參數。 在代碼中發射（emit）信號。 槽函數的定義與重載： 普通Python函數作為槽。 類成員函數作為槽。 槽函數參數與信號參數的匹配。 Lambda錶達式在信號槽中的應用： 簡化簡單的槽函數連接。 傳遞固定值或參數。 一對多、多對一的信號槽連接： 一個信號連接多個槽。 多個信號連接同一個槽。 信號槽的高級用法： 信號與槽的綫程安全性。 使用`pyqtSlot()`裝飾器（明確指定槽函數類型）。 信號的重載與參數類型匹配。 第四章：常用控件與交互 控件的世界： 控件（Widgets）是GUI的構建塊。 控件的繼承體係：`QWidget` -> `QAbstractButton`, `QAbstractSlider`, `QAbstractItemView`等。 基礎控件： `QLabel`： 顯示文本、圖片，作為標簽。 文本對齊、富文本顯示。 圖片加載與顯示。 `QPushButton`： 按鈕，觸發動作。 設置文本、圖標。 連接點擊信號。 `QLineEdit`： 單行文本輸入框。 獲取與設置文本。 占位符文本。 輸入掩碼（如密碼輸入）。 輸入驗證。 `QTextEdit`： 多行文本編輯器。 富文本編輯功能。 獲取與設置文本。 光標操作。 `QCheckBox` / `QRadioButton`： 復選框與單選按鈕。 狀態獲取與設置。 `toggled`信號。 `QComboBox`： 下拉列錶框。 添加、刪除項目。 獲取選中項。 `currentIndexChanged`信號。 `QSpinBox` / `QDoubleSpinBox`： 數字輸入框。 設置範圍、步長。 獲取與設置數值。 列錶與錶格控件： `QListWidget`： 簡單的列錶顯示。 添加、移除Item。 獲取選中項。 `QTableWidget`： 簡單的錶格顯示。 創建行列，添加單元格。 設置錶頭。 `QTreeWidget`： 簡單的樹形結構顯示。 創建根節點與子節點。 展開與摺疊。 第五章：布局管理 為何需要布局管理： 解決窗口大小變化時的控件自適應問題。 保證界麵的整潔與專業。 避免手動設置控件位置與大小的繁瑣。 布局管理器類彆： `QHBoxLayout`： 水平布局。 `QVBoxLayout`： 垂直布局。 `QGridLayout`： 網格布局。 `QFormLayout`： 錶單布局（標簽-控件對）。 布局的使用： 創建布局對象。 將控件添加到布局中。 將布局設置到父控件（如窗口）上。 `addLayout()`：嵌套布局。 `addWidget()`：添加單個控件。 布局的嵌套： 組閤不同類型的布局，創建復雜界麵。 間距與伸縮策略： `setContentsMargins()`：設置布局外邊距。 `setSpacing()`：設置控件間距。 `addStretch()`：添加伸縮空間，控製控件分布。 `sizePolicy()`：設置控件的尺寸策略（固定、可伸縮等）。 絕對定位與布局結閤： 在特定場景下，可以使用絕對定位，但通常不推薦。 `setLayout(None)`：移除布局。 第二部分：PyQt5進階與實戰 第六章：對話框（Dialogs） 對話框的作用與分類： 模態對話框 vs. 非模態對話框。 消息框 (`QMessageBox`)。 標準對話框（文件、顔色、字體等）。 自定義對話框。 `QMessageBox`： 顯示信息、警告、錯誤、提問。 自定義按鈕和圖標。 標準對話框： `QFileDialog`： 文件選擇對話框。 打開文件、保存文件。 多文件選擇。 設置文件過濾器。 `QColorDialog`： 顔色選擇對話框。 `QFontDialog`： 字體選擇對話框。 `QInputDialog`： 輸入單行文本、整數、浮點數。 自定義對話框的創建： 繼承`QDialog`類。 在對話框中放置控件。 使用布局管理。 實現“確定”與“取消”按鈕的邏輯。 通過返迴值 (`accept()`, `reject()`) 嚮主窗口傳遞信息。 在主窗口中調用對話框： 使用`exec_()`打開模態對話框。 使用`show()`打開非模態對話框。 第七章：菜單、工具欄與狀態欄 主窗口的結構： `QMainWindow`類：提供菜單欄、工具欄、狀態欄和中心控件的模闆。 菜單欄 (`QMenuBar`)： 創建菜單欄。 創建菜單 (`QMenu`)。 創建菜單項（`QAction`）。 為菜單項添加圖標、快捷鍵、狀態提示。 連接菜單項的`triggered`信號。 添加分隔符。 動態創建和修改菜單。 工具欄 (`QToolBar`)： 創建工具欄。 嚮工具欄添加`QAction`。 工具欄的浮動與隱藏。 使用`addSeparator()`添加分隔符。 狀態欄 (`QStatusBar`)： 顯示臨時消息 (`showMessage`)。 顯示永久信息（使用`addWidget()`添加控件）。 自動隱藏消息。 `QAction`： 菜單項、工具欄按鈕、上下文菜單項的通用接口。 共享`QAction`實現功能復用。 第八章：模型/視圖 (Model/View) 框架 為何使用模型/視圖： 分離數據與顯示。 處理大量數據的高效方案。 支持各種數據結構和視圖類型。 核心概念： 模型 (Model)： 管理數據，提供數據訪問接口。 視圖 (View)： 顯示數據，如`QListView`, `QTableView`, `QTreeView`。 代理 (Delegate)： 自定義控件如何在視圖中編輯和顯示數據。 索引 (Index)： 模型中數據的唯一標識。 常用模型： `QStringListModel`： 用於`QListView`的字符串列錶模型。 `QStandardItemModel`： 通用模型，可用於`QListView`, `QTableView`, `QTreeView`。 創建項（`QStandardItem`）。 設置項的數據、圖標、可編輯性等。 常用視圖： `QListView`： 顯示列錶。 `QTableView`： 顯示錶格。 錶頭（`setHorizontalHeaderLabels`, `setVerticalHeaderLabels`）。 單元格數據獲取與設置。 `QTreeView`： 顯示樹形結構。 模型與視圖的連接： `view.setModel(model)`。 數據交互與更新： 模型數據變更時，視圖自動更新。 用戶在視圖中的操作，如何影響模型（通過代理）。 自定義模型（概念介紹）： 繼承`QAbstractItemModel`，實現核心方法。 處理復雜數據結構。 第九章：圖形與繪圖 `QPainter`： 2D繪圖的強大工具。 繪製點、綫、矩形、橢圓、多邊形、弧綫。 繪製文本。 繪製圖片。 `QPaintEvent`： 在`paintEvent()`方法中進行繪圖。 理解重繪機製。 坐標係統與變換： `QPainter.translate()`, `QPainter.rotate()`, `QPainter.scale()`。 畫筆 (`QPen`) 與畫刷 (`QBrush`)： 設置綫條顔色、寬度、樣式。 設置填充顔色、樣式。 `QPixmap`與`QImage`： `QPixmap`：用於屏幕顯示，性能優化。 `QImage`：用於圖像處理，像素級操作。 繪製復雜圖形： 麯綫繪製。 路徑（`QPainterPath`）。 自定義控件的繪製： 重寫`paintEvent()`實現自定義外觀。 第十章：多綫程與異步操作 多綫程的必要性： 避免GUI凍結，保持響應性。 處理耗時操作（網絡請求、文件I/O、復雜計算）。 `QThread`類： 創建工作綫程。 `run()`方法：綫程執行的代碼。 `start()`方法：啓動綫程。 `quit()` / `wait()`：綫程的終止與等待。 信號與槽在多綫程中的通信： 使用`moveToThread()`將工作轉移到新綫程。 在工作綫程中發射信號，在主綫程中接收。 “跨綫程信號與槽”的特殊處理。 `QThreadPool`： 綫程池管理。 創建和管理多個`QRunnable`任務。 `QRunnable`接口： 定義可運行的任務。 避免GUI操作的綫程安全問題： 隻能在主綫程更新GUI。 通過信號槽將結果傳遞迴主綫程。 `QTimer`在異步中的應用： 定時器事件。 模擬延遲操作。 第十一章：數據庫操作 數據庫驅動： Qt SQL模塊。 支持的數據庫類型（SQLite, MySQL, PostgreSQL等）。 連接數據庫： `QSqlDatabase`類。 設置數據庫類型、數據庫名、主機、用戶名、密碼。 打開和關閉連接。 執行SQL語句： `QSqlQuery`類。 `exec()`方法執行SQL。 處理SQL查詢結果。 數據查詢： `next()`, `previous()`, `first()`, `last()`：遍曆結果集。 `value()`：獲取字段值。 `record()`：獲取記錄信息。 `size()`：獲取結果集大小。 數據插入、更新、刪除： 使用`INSERT`, `UPDATE`, `DELETE`語句。 參數化查詢（`bindValue()`）：防止SQL注入。 事務處理： `transaction()`, `commit()`, `rollback()`。 模型/視圖與數據庫結閤： `QSqlTableModel`：簡化數據庫錶操作。 `QSqlQueryModel`：顯示任意SQL查詢結果。 將數據庫數據直接綁定到`QTableView`。 第十二章：網絡編程（客戶端/服務器） TCP/IP通信基礎： Socket編程概念。 客戶端/服務器模型。 `QTcpSocket` (TCP客戶端)： 連接到服務器。 發送數據 (`write()`)。 接收數據 (`read()` / `bytesAvailable()`)。 連接狀態信號 (`connected`, `disconnected`, `error`)。 `QTcpServer` (TCP服務器)： 監聽端口，等待客戶端連接。 `newConnection`信號：當有新客戶端連接時觸發。 `nextPendingConnection()`：獲取新的客戶端socket。 UDP通信： `QUdpSocket`類。 廣播與多播。 HTTP請求： `QNetworkAccessManager`。 `QNetworkRequest`。 `QNetworkReply`。 GET, POST請求。 處理響應。 WebSockets： `QWebSocketServer` / `QWebSocket`。 實時雙嚮通信。 第十三章：高級特性與技巧 事件過濾器 (`installEventFilter`): 捕獲和處理其他對象的事件。 實現全局事件監聽。 元對象係統 (Meta-Object System)： 信號槽的底層機製。 屬性係統。 動態方法調用。 Qt Linguist與國際化 (i18n)： 翻譯應用程序文本。 使用`.ts`和`.qm`文件。 數據庫的ORM（Object-Relational Mapping）簡介： 使用Python ORM庫（如SQLAlchemy）結閤PyQt5。 綫程安全的數據訪問： 使用`QMutex`保護共享資源。 自定義控件的高級繪製： 使用`QPainterPath`繪製復雜的形狀。 抗鋸齒。 資源管理： 使用`.qrc`文件打包資源（圖片、圖標）。 `qrc`文件編譯成Python模塊。 應用程序打包與部署： `PyInstaller`, `cx_Freeze`等工具。 創建獨立的執行文件。 第十四章：實戰項目演練 項目一：功能強大的文本編輯器 實現文件打開、保存、另存為。 剪切、復製、粘貼。 查找與替換。 字體、字號設置。 撤銷/重做功能（QMementos模式）。 項目二：圖片瀏覽器與簡單編輯器 加載、顯示多種格式圖片。 縮放、鏇轉圖片。 簡易的濾鏡效果。 使用`QListWidget`或`QTreeView`顯示圖片列錶。 項目三：簡易數據庫管理工具 連接SQLite數據庫。 使用`QTableView`顯示錶數據。 實現添加、編輯、刪除記錄。 基本的查詢功能。 項目四：網絡聊天室（客戶端/服務器） 構建一個TCP服務器，管理多個客戶端連接。 客戶端可以發送文本消息，服務器廣播消息給所有客戶端。 實現用戶名昵稱。 狀態提示（如用戶加入/離開）。 項目五：數據可視化應用（可選，引入第三方庫） 結閤`Matplotlib`或`Plotly`等庫，在PyQt5窗口中繪製圖錶。 實現圖錶的交互功能。 附錄 PyQt5常用類速查錶。 Qt Designer常用技巧。 常見問題解答 (FAQ)。 參考資源與社區鏈接。 結語 本書的編寫曆時數月，凝聚瞭作者團隊在PyQt5開發實踐中的經驗與思考。我們希望通過本書，能夠為讀者提供一條通往PyQt5精通之路的清晰路徑。學習PyQt5，乃至任何一門技術，最重要的是持之以恒的實踐。我們鼓勵您在閱讀本書的同時，勤於動手，勇於探索，將書中所學應用於實際的項目開發中。 PyQt5的世界廣闊而精彩，希望本書能點燃您對Python GUI開發的興趣，助您在技術之路上不斷前行，創造齣更多令人驚嘆的應用程序！ 團隊敬上
