Python là ngôn ngữ lập trình thông dịch có mục đích chung đang ngày càng phổ biến và được cộng đồng lập trình sử dụng ngày càng nhiều.
Trên thực tế, Khảo sát nhà phát triển Stack Overflow năm 2022 cho thấy Python là ngôn ngữ lập trình được sử dụng nhiều thứ tư bởi các lập trình viên chuyên nghiệp và ngôn ngữ thứ ba được những người học viết mã sử dụng nhiều nhất.
Sự phổ biến và sử dụng rộng rãi của Python có thể là do tính đơn giản, cú pháp rõ ràng và dễ sử dụng, giúp dễ học ngay cả với người mới bắt đầu.
Python có nhiều ứng dụng khác nhau, từ phát triển web, học máy, khoa học dữ liệu, trí tuệ nhân tạo, phát triển trò chơi và robot, cùng nhiều ứng dụng khác.
Khi học lập trình Python, tiến trình điển hình bắt đầu bằng việc học các khái niệm cơ bản như làm việc với các biến, các kiểu dữ liệu khác nhau, biểu thức điều kiện, vòng lặp, hàm và xử lý tệp.
Khi bạn đã hiểu rõ về các khái niệm trung gian, bước tiếp theo của bạn là tìm hiểu cách xây dựng giao diện đồ họa người dùng bằng thư viện GUI của Python.
Giao diện đồ họa người dùng (GUI) là một loại giao diện người dùng cho phép người dùng tương tác với các ứng dụng bằng cách sử dụng các thành phần đồ họa như cửa sổ, biểu tượng, nút, menu và hộp thoại.
So với giao diện dòng lệnh (CLI), nơi người dùng tương tác với ứng dụng bằng cách nhập lệnh trong terminal, giao diện người dùng đồ họa là một lựa chọn thay thế trực quan và thân thiện hơn với người dùng. Nó cũng giúp những người dùng không rành về kỹ thuật sử dụng ứng dụng dễ dàng hơn.
Để xây dựng giao diện người dùng đồ họa trong python, bạn cần sử dụng thư viện GUI của python. Mặc dù bạn có thể tự viết mã các thành phần đồ họa, nhưng sẽ hợp lý hơn khi sử dụng các thư viện GUI được tạo sẵn.
Thư viện chứa mã được viết sẵn, có thể tái sử dụng mà bạn có thể sử dụng để cung cấp các tính năng hữu ích, tối ưu hóa tác vụ hoặc giải quyết các vấn đề có thể phát sinh trong quá trình phát triển.
Trong trường hợp này, thư viện GUI của Python cung cấp các công cụ, thành phần và chức năng làm sẵn nhằm hỗ trợ và đẩy nhanh quá trình tạo giao diện thân thiện với người dùng.
Lợi ích của thư viện GUI Python
Sử dụng thư viện GUI của Python khi tạo giao diện người dùng đồ họa rất có lợi. Một số lợi ích bao gồm:
Đơn giản hóa quá trình lập trình
Thư viện GUI Python đơn giản hóa quá trình tạo giao diện đồ họa người dùng bằng cách cung cấp các thành phần GUI dựng sẵn. Các thành phần này cung cấp mức độ trừu tượng cao nên các nhà phát triển không cần biết cách phát triển chính thành phần đó. Tất cả những gì họ cần biết là cách sử dụng nó trong quá trình phát triển. Điều này lại giúp việc tạo GUI dễ dàng hơn.
Nó cho phép phát triển nhanh hơn
Vì các thư viện GUI đi kèm với các thành phần sẵn sàng sử dụng nên chúng giúp tăng tốc quá trình phát triển vì các nhà phát triển không phải lo lắng về việc tạo các thành phần của riêng mình. Nó cũng có thể hữu ích khi bạn cần tạo nguyên mẫu ứng dụng trong một khoảng thời gian ngắn.
Nó cung cấp một tập hợp phong phú các thành phần
Thư viện GUI cung cấp một bộ tiện ích GUI được tạo sẵn phong phú. Một số tiện ích này bao gồm biểu tượng, nút, nhãn, nhập văn bản, danh sách thả xuống, hộp kiểm, chỉ báo tiến trình, viền cửa sổ có thể thay đổi kích thước và biểu mẫu, cùng nhiều tiện ích khác. Điều này cho phép các nhà phát triển tạo ra các giao diện người dùng đồ họa giàu tính tương tác, thân thiện với người dùng và giàu tính năng hơn.
Nó có thể được tích hợp với các thư viện khác
Thư viện GUI của Python được xây dựng theo cách có thể tích hợp với các thư viện Python khác. Ví dụ: bạn có thể tích hợp thư viện GUI với các thư viện Python khác như NumPy, Flask và Tensorflow để xây dựng các ứng dụng mạnh mẽ và linh hoạt.
Đi kèm với trình xử lý sự kiện
Các ứng dụng tương tác phải xử lý các sự kiện từ người dùng. Về vấn đề này, các thư viện GUI của Python có thể hỗ trợ lập trình theo hướng sự kiện, cho phép các nhà phát triển phản hồi các hành động của người dùng như cuộn, nhấp nút, nhập văn bản và hành động chuột, cùng nhiều hành động khác.
Điều này giúp các nhà phát triển dễ dàng triển khai giao diện người dùng tương tác có thể phản hồi hành động của người dùng và thu hút người dùng ứng dụng.
Khi nói đến việc tạo giao diện đồ họa người dùng, các thư viện GUI của Python sẽ xử lý phần lớn công việc đó, cho phép các nhà phát triển tập trung vào các khía cạnh quan trọng và độc đáo hơn của GUI mà không phải lo lắng về việc tự tạo các thành phần GUI.
Thư viện GUI của Python cải thiện giao diện người dùng như thế nào
Cho dù ứng dụng có tốt đến đâu thì giao diện người dùng của ứng dụng sẽ là yếu tố chính quyết định cách người dùng mong muốn tiếp nhận ứng dụng đó, liệu người dùng có thích sử dụng ứng dụng hay không và người dùng có thể sử dụng ứng dụng đó tốt như thế nào.
Giao diện người dùng tốt phải cung cấp sự tương tác liền mạch, trực quan và thú vị cho người dùng, làm cho ứng dụng trở nên hữu ích, có giá trị và được người dùng mong muốn. Các nhà phát triển có thể đạt được tất cả những điều này bằng cách sử dụng thư viện GUI của Python.
Đầu tiên, thư viện GUI của Python đi kèm với trình quản lý bố cục để sắp xếp và định vị các thành phần giao diện người dùng trên màn hình. Bố cục và vị trí thích hợp của các thành phần làm cho giao diện người dùng vừa có thể sử dụng được vừa có thể tìm thấy các thành phần của chúng.
Thực tế là các thư viện GUI đi kèm với các thành phần dựng sẵn cũng giúp cải thiện trải nghiệm người dùng bằng cách cung cấp một bộ thành phần mạnh mẽ có thể được sử dụng để giúp người dùng tương tác với ứng dụng dễ dàng hơn.
Ngoài ra, thư viện GUI của Python cho phép bạn tạo chủ đề và tạo kiểu cho các thành phần GUI. Sử dụng thư viện GUI, nhà phát triển có thể thay đổi màu sắc, phông chữ, hình thức và kích thước của các thành phần trên màn hình.
Điều này cho phép bạn tạo ra các thiết kế hấp dẫn trực quan, thú vị khi sử dụng và căn chỉnh giao diện người dùng với màu sắc và chủ đề tổng thể của thương hiệu để đảm bảo tính nhất quán của sản phẩm.
Thư viện GUI của Python cũng cung cấp khả năng tích hợp các thành phần đa phương tiện như video và hình ảnh để nâng cao hơn nữa hình thức và sự hấp dẫn trực quan của giao diện người dùng đồ họa.
Lưu ý rằng người khuyết tật có thể sử dụng ứng dụng, thư viện GUI của Python cung cấp các tính năng trợ năng có tính đến những người dùng đó.
Các tính năng trợ năng như chế độ tương phản cao, hỗ trợ trình đọc màn hình, cung cấp văn bản thay thế cho hình ảnh và điều hướng bằng bàn phím sẽ cải thiện giao diện người dùng của ứng dụng để giúp người khuyết tật có thể sử dụng được.
Do đó, thư viện GUI của Python là một thành phần quan trọng khi xây dựng giao diện người dùng bằng Python. Dưới đây là các thư viện GUI python tốt nhất để giúp bạn xây dựng giao diện người dùng tốt hơn nhanh hơn:
PyQT
PyQt là một tập hợp các liên kết python dành cho nền tảng ứng dụng Qt chạy trên các hệ thống Windows, macOS, Linux, iOS và Android. Liên kết Python cho phép các nhà phát triển gọi các hàm và truyền dữ liệu Python đến các thư viện được viết bằng các ngôn ngữ như C hoặc C++.
Qt là một khung GUI được viết chủ yếu bằng C++, vì vậy PyQt cung cấp bộ công cụ cho các lập trình viên Python.
PyQt có một bộ tiện ích và điều khiển phong phú, từ các tiện ích cơ bản như nút, nhãn, hộp kiểm và nút radio đến các thành phần nâng cao hơn như trình phát phương tiện, biểu đồ và bảng.
PyQt cho phép các nhà phát triển tùy chỉnh đầy đủ các thành phần làm sẵn theo ý thích của họ, cũng như tạo các widget tùy chỉnh của riêng họ, tạo cơ hội cho rất nhiều khả năng sáng tạo và khả năng khi phát triển giao diện người dùng.
Sự tích hợp sâu của nó với Qt có lợi thế là GUI được phát triển bằng PyQt có giao diện nguyên bản trên các hệ điều hành. PyQt lý tưởng để tạo giao diện người dùng đồ họa phức tạp cho các công cụ trực quan hóa dữ liệu, phần mềm đa phương tiện tương tác, ứng dụng máy tính để bàn và các ứng dụng khoa học hoặc kinh doanh phức tạp.
Kính gửi PyGui
Dear PyGui là một khung GUI mạnh mẽ, đa nền tảng, được tăng tốc GPU dành cho Python, cho phép kiểm soát toàn bộ phong cách và chủ đề. Khung này được viết bằng C/C++, vì vậy bạn có thể sử dụng nó để xây dựng các ứng dụng Python hiệu suất cao.
Là một khung GUI, Dear PyGi đi kèm với các thành phần GUI truyền thống như menu, nút, nút tùy chọn và bộ sưu tập mạnh mẽ các biểu đồ, bản vẽ, bảng, trình gỡ lỗi và nhiều trình duyệt tài nguyên. Khung này cũng bao gồm các phương pháp khác nhau cần thiết để tạo bố cục chức năng.
Vừa là một framework mạnh mẽ vừa dễ sử dụng với khả năng kết xuất dựa trên GPU, Deary PyGui hoàn hảo để tạo cả giao diện đơn giản cho tập lệnh Python và giao diện người dùng rất phức tạp.
Khung này rất phù hợp để tạo GUI cho các ứng dụng yêu cầu giao diện nhanh và tương tác trong trò chơi, khoa học dữ liệu và ứng dụng kỹ thuật.
GUI đơn giản của Py
PySimpleGUI là gói trình bao bọc hiện hỗ trợ bốn khung GUI Python, cụ thể là: tkinter, Qt, WxPython và Remi. Bao quanh bốn khung, PySimpleGUI đóng gói các đối tượng và mã cụ thể được sử dụng bởi khung GUI mà PySimpleGUI chạy trên đó.
PySimpleGUI cũng triển khai hầu hết mã khung cơ bản, làm cho mã PySimpleGUI của bạn đơn giản và ngắn hơn nhiều so với việc viết mã trực tiếp trong khung cơ bản.
Theo tài liệu của nó, PySimpleGUI có thể yêu cầu từ ½ đến 1/10 số lượng mã để tạo trực tiếp một cửa sổ giống hệt bằng cách sử dụng một trong các khung. PySimpleGUI giúp dễ dàng di chuyển sang các khung GUI khác nhau.
PySimpleGUI hoàn hảo cho những người học cách tạo GUI bằng Python vì nó giúp việc phát triển GUI dễ dàng hơn. Tuy nhiên, PySimpleGUI chỉ hoàn hảo cho các GUI đơn giản và không phải là lựa chọn tốt nhất nếu bạn muốn xây dựng các GUI phức tạp hơn.
kivy
Kivy là một khung GUI Python đa nền tảng, mã nguồn mở được viết chủ yếu bằng Python và Cython. Ngoài khả năng tùy biến cao, Kivy cho phép bạn viết mã có thể tái sử dụng để triển khai trên các hệ thống WindowsmacOS, Linux, Android và iOS.
Kivy được thiết kế để có khả năng tùy biến cao và dễ sử dụng, cho phép bạn tạo GUI nguyên mẫu nhanh chóng và nhanh chóng cho các ứng dụng của mình. Mặc dù Kivy hỗ trợ nhiều nền tảng nhưng nền tảng này nhằm mục đích phát triển các ứng dụng sử dụng giao diện người dùng cảm ứng đa điểm.
Tất cả các widget Kivy đều được xây dựng với sự hỗ trợ cảm ứng đa điểm. Bản chất đa nền tảng của nó cùng với hỗ trợ cảm ứng đa điểm giải thích tại sao hầu hết các ứng dụng thực tế của Kivy là Android và iOS. Nếu bạn đang phát triển giao diện màn hình cảm ứng cho thiết bị Android hoặc iOS thì đó phải là khung GUI Python.
Tkinter
Tkinter là gói GUI tiêu chuẩn mặc định cho Python. Vì là một phần của thư viện chuẩn Python nên Tkinter ngày càng phổ biến và được sử dụng.
Điều này có lợi cho thư viện vì cộng đồng người dùng lớn của nó đảm bảo rằng thư viện có tài liệu rõ ràng và phong phú để ngay cả những người mới bắt đầu hoàn thành cũng có thể dễ dàng tìm hiểu những kiến thức cơ bản về cách sử dụng thư viện để tạo GUI. Ngoài ra, Tkinter còn dễ dàng tích hợp với các thư viện Python khác.
Tkinter đi kèm với một loạt các thành phần được tạo sẵn như nút, nhãn, menu, hộp văn bản, hộp kiểm, thanh tiến trình và chế độ xem theo thẻ, cùng nhiều thành phần khác.
Kết hợp với thực tế là Tkinter tương thích đa nền tảng, các nhà phát triển có thể sử dụng thư viện này để tạo các giao diện đồ họa phong phú chạy trên các hệ điều hành chính.
Tkinter lý tưởng để tạo mẫu nhanh giao diện người dùng và tạo GUI đơn giản cho các ứng dụng nhỏ. Tuy nhiên, nó không lý tưởng cho việc tạo các GUI phức tạp hơn với nhiều phụ thuộc.
Áo choàng
Toga là bộ công cụ GUI gốc của hệ điều hành đa nền tảng Python, vẫn đang trong giai đoạn phát triển ban đầu nhưng đi kèm với nhiều tính năng và nhiều thành phần GUI cốt lõi. Toga yêu cầu Python 3.7 hoặc mới hơn, được xây dựng với sự hiểu biết rằng điện toán di động đã trở nên rất quan trọng.
Do đó, Toga đặt mục tiêu trở thành nền tảng GUI Python để phát triển Python trên nền tảng di động và cho phép mã hóa di động đa nền tảng.
Không giống như các khung GUI khác đạt được khả năng tương thích đa nền tảng bằng cách áp dụng chủ đề lấy cảm hứng từ hệ điều hành cho các tiện ích chung, Toga sử dụng các tiện ích hệ thống gốc trên mỗi HĐH. Việc sử dụng các tiện ích gốc giúp GUI được xây dựng bằng Toga nhanh hơn và cho phép các nhà phát triển xây dựng các ứng dụng gốc sạch hơn.
Toga cung cấp một API cung cấp một bộ cơ chế để đạt được các mục tiêu về giao diện người dùng và cũng tóm tắt các khái niệm rộng hơn về phát triển ứng dụng GUI. Bằng cách này, mọi ứng dụng Toga đều đi kèm với một bộ tùy chọn menu cơ bản, tất cả đều ở những nơi bạn mong muốn tìm thấy chúng trong ứng dụng gốc.
Qt cho trăn
Qt for Python là bộ liên kết Python chính thức cho khung Qt, được viết bởi những người tạo khung Qt được phát triển bằng C++.
Qt for Python có một cộng đồng người dùng lớn và các công ty lớn dựa vào nó để tạo ra đồ họa nâng cao và giao diện người dùng phức tạp. Qt for Python tỏa sáng trong việc tạo ra các ứng dụng phức tạp, có hình ảnh ấn tượng và mạnh mẽ chạy trên nhiều nền tảng.
Qt cho Python đi kèm với các điều khiển và tiện ích được tạo sẵn, từ các thành phần GUI cơ bản đến các thành phần GUI nâng cao. Các nhà phát triển cũng có thể tạo trực quan hóa dữ liệu phức tạp bằng Qt cho Python và làm việc với đồ họa 2D và 3D trong khi phát triển chúng.
Mặc dù có thể mất một chút thời gian để tìm hiểu cách sử dụng đầy đủ các tính năng của nó trong việc tạo GUI phức tạp, nhưng người mới bắt đầu vẫn có thể sử dụng Qt cho Python để tạo GUI đơn giản trước khi chuyển sang GUI nâng cao hơn.
Ứng dụng
Python có nhiều thư viện GUI và Framework mà bạn có thể sử dụng để xây dựng các GUI đơn giản cho đến các GUI phức tạp, có hình ảnh đẹp mắt chạy trên nhiều nền tảng.
Tùy thuộc vào mức độ kinh nghiệm của bạn với GUI python và GUI bạn muốn xây dựng, các thư viện khác nhau có thể lý tưởng. Ví dụ: những người mới bắt đầu muốn xây dựng giao diện người dùng đơn giản có thể thấy PySimpleGUI dễ chọn và sử dụng hơn.
Mặt khác, các nhà phát triển có kinh nghiệm hơn muốn tạo giao diện người dùng phức tạp hơn, phản hồi nhanh hơn và trực quan bắt mắt hơn có thể được hưởng lợi từ việc sử dụng PyQt hoặc Qt cho Python.
Vì vậy, khi xây dựng GUI, hãy xem xét độ phức tạp và các tính năng của giao diện người dùng cũng như trải nghiệm làm việc với GUI của bạn trước khi quyết định chọn GUI Python cho dự án của bạn.
Bạn cũng có thể khám phá các khung công tác nói dối của python để dọn dẹp mã của mình.
