自学Python进阶 - 界面UI和类class

面向Python编程

之前的《自学Python进阶 - 完善口算题生成程序》我们把代码做成可独立运行的程序，实现了在命令行里答题的功能。但是我们的程序用起来还是很不方便的，普通用户难以习惯。这个用专业点的话来说，就是缺乏用户体验。一个程序要成为面向普通用户的软件，首先必须考虑图形界面-程序员称之为UI，让大家能以熟悉又习惯的方式使用。

开发一款软件时，一般没人会自己从头做图形界面的所有东西，大家几乎都是直接使用别人做好的UI库。Python语言默认提供有开发图形界面的程序库:tkinter，而且是跨平台可用的。UI库给我们提供了很多的基础设施，可以方便的拿来就用，tkinter就是这样的一个UI库。

为了使用它我们首先必须将tkinter库引入到我们的代码里：

import tkinter as tk

这就和我们之前引入随机库random类似，不同的是后面多了"as tk"部分，这是将库名tkinter变短为tk，这样我们在后面写代码时就可以少输入几个字符。

现代的 UI 库，多是用面向对象技术实现的，tkinter也没例外。这里说的面向对象，是程序员在编程时使用的专业词汇，它不是让你回去脸朝女友说动听的话。这里是指：编程思考问题和写代码时，遵循一套前人总结出来的规则来做，比如：把同类或类似的东西放在一起，然后按照是数据还是操作再归类编写代码；想办法让代码能重复利用。类和函数差不多，也可以把它看成是升级进化的函数。函数只会帮我们干活但缺乏记忆，而类可以打理好我们交给它的信息和事情，即能干活又有记忆力。

类是个抽象概念，它是我们对一些数据和行为如何管理使用的定义。类不能像函数那样直接为我们干活，还要以它为模版创建对象，具体的工作交由对象来执行。类的定义就像对象的灵魂，我们便是这灵魂的设计师。

想有自己的函数，就可以自己定义函数，用代码来实现它。要用自己想象的类，也是可以定义的。我们定义的函数里可以使用别人的函数，定义类也可以基于别人的类。

日常生活中，自己想发明、定义一个概念或一套理论，自己在脑子里一时YY很容易，但是要让别人接受、使用就很难了。而在软件编程的代码里，程序员几乎可以随时随地的利用类(class)来定义各种自己想要的概念，下面就是基于tkinter的类定义的一个类：

class MyApp(tk.Frame):
  def __init__(self, master=None):
    super().__init__(master)
    self.master = master
    self.pack()
    self.create_widgets()

  def create_widgets(self):
    self.hi_there = tk.Button(self)
    self.hi_there["text"] = "Hello World\n(点击)"
    self.hi_there["command"] = self.say_hi
    self.hi_there.pack(side="top")

    self.quit = tk.Button(self, text="退出", fg="red",command=self.master.destroy)        
    self.quit.pack(side="bottom")
    
  def say_hi(self):
    print("hi there, everyone!")

上面的 class 是python定义类的关键字，后面的MyApp是我们定义的类名，它下面缩进的代码里def关键字定义的函数，称为类的成员函数，它们是具体干活执行功能的代码。而里面的 self.master, self.hi_there, self.quit等则是保存数据信息的成员变量 - 为类提供数据信息记忆能力。

我们的类是基于tkinter的，MyApp后面的(tk.Frame)说明了这点，所以在成员函数里可以直接使用tkinter的一些功能，比如里面的 self.pack(),self.create_widgets()等等。这点用程序员专业的说法就是我们的MyApp类继承了父类tk.Frame，因此具有父类的功能。

可以看到每个成员函数的第一个参数都是self！这self是什么呢？要记得我们用class定义的只是抽象概念-我们在创建灵魂，但还没有实物，缺乏肉体无法行事。而这个self就是预指将来创建的实物-类的实例化，灵魂的躯壳。

可以像下面这样使用定义的类：

root = tk.Tk()

app = MyApp(master=root)

app.mainloop()

这里我们用MyApp类创建了个实物app，它就是类定义里self所指代之物。

下回我们就用tkinter库和类，将我们的命令行口算程序向着软件化进一步的完善。

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