Развој корисничких интерфејса помоћу Python GUI библиотека
Python, интерпретирани програмски језик опште намене, бележи све већу популарност и примену унутар развојне заједнице. Његов раст је континуиран, привлачећи све већи број кодера.
Истраживање спроведено међу развојним програмерима 2022. године је показало да је Python четврти најчешће коришћени програмски језик међу професионалцима, а трећи најпопуларнији код оних који тек улазе у свет програмирања.
Кључни фактори популарности Python-а леже у његовој једноставности, чистом синтаксном изразу и лакоћи употребе, што га чини доступним чак и потпуним почетницима у програмирању.
Python се примењује у широком спектру области, укључујући веб развој, машинско учење, науку о подацима, вештачку интелигенцију, развој игара и роботику, као и у многим другим дисциплинама.
У процесу учења Python-а, обично се започиње са усвајањем основних концепата, као што су рад са променљивима, различитим типовима података, условним изразима, петљама, функцијама и манипулацијом датотекама.
Након што се савладају ови међунивои концепти, следећи корак подразумева учење креирања графичког корисничког интерфејса (GUI) користећи Python GUI библиотеке.
Графички кориснички интерфејс (GUI) представља тип корисничког интерфејса који омогућава корисницима да интеракцију са апликацијама остваре путем визуелних елемената, као што су прозори, иконе, дугмићи, менији и дијалошки оквири.
За разлику од интерфејса командне линије (CLI), где се интеракција са апликацијом врши уношењем команди у терминал, GUI пружа једноставнију и интуитивнију алтернативу. Такође, GUI олакшава коришћење апликација корисницима који немају техничко знање.
За изградњу GUI-а у Python-у, неопходно је користити Python GUI библиотеке. Иако је могуће ручно кодирати графичке елементе, знатно је ефикасније користити већ спремне библиотеке.
Библиотеке нуде унапред написан код који се може поново користити за пружање корисних функционалности, оптимизацију процеса или решавање проблема који се могу појавити током развоја.
У овом случају, Python GUI библиотеке обезбеђују унапред изграђене алате, компоненте и функције које олакшавају и убрзавају процес изградње корисничких интерфејса.
Предности коришћења Python GUI библиотека
Коришћење Python GUI библиотека приликом креирања графичких корисничких интерфејса нуди бројне предности. Неке од њих укључују:
Поједностављење процеса развоја
Python GUI библиотеке олакшавају процес развоја графичких корисничких интерфејса кроз унапред изграђене GUI компоненте. Ове компоненте пружају висок ниво апстракције, тако да програмери не морају да улазе у детаље њиховог развоја. Довољно је знати како се користе у процесу развоја. Ово, са своје стране, олакшава изградњу GUI-а.
Убрзавање развоја
GUI библиотеке, с обзиром на то да садрже спремне компоненте за употребу, помажу у убрзавању процеса развоја, јер програмери не морају да брину о изради сопствених компоненти. Ово је посебно корисно приликом брзе израде прототипа апликације.
Широк спектар компоненти
GUI библиотеке нуде богат избор унапред направљених GUI виџета. Ови виџети укључују иконе, дугмиће, налепнице, поља за унос текста, падајуће меније, поља за потврду, индикаторе напретка, променљиве ивице прозора и форме, између осталог. Ово омогућава програмерима да креирају интерактивније, употребљивије и богатије графичке корисничке интерфејсе.
Интеграција са другим библиотекама
Python GUI библиотеке су дизајниране тако да се могу интегрисати са другим Python библиотекама. На пример, GUI библиотеку можете интегрисати са библиотекама као што су NumPy, Flask и TensorFlow ради креирања робусних и свеобухватних апликација.
Руковање догађајима
Интерактивне апликације морају да обрађују догађаје које генеришу корисници. У том смислу, Python GUI библиотеке подржавају програмирање засновано на догађајима, омогућавајући програмерима да реагују на акције корисника, као што су скроловање, кликови на дугме, куцање у поље за текст и коришћење миша. Ово програмерима олакшава имплементацију интерактивних корисничких интерфејса који реагују на акције корисника и ангажују кориснике апликације.
Када је у питању изградња графичких корисничких интерфејса, Python GUI библиотеке преузимају на себе све сложене задатке, омогућавајући програмерима да се усредсреде на важније и јединствене аспекте свог GUI-а, без потребе да брину о изради GUI компоненти.
Како Python GUI библиотеке побољшавају кориснички интерфејс
Без обзира на то колико је апликација добра, кориснички интерфејс апликације ће бити одлучујући фактор за њено прихватање од стране циљне групе корисника, уживање корисника у коришћењу апликације и лакоћу употребе апликације.
Добар кориснички интерфејс треба да обезбеди корисницима беспрекорну, интуитивну и пријатну интеракцију, која апликацију чини употребљивом, вредном и пожељном. Програмери могу постићи све ово коришћењем Python GUI библиотека.
Прво, Python GUI библиотеке укључују менаџере распореда који служе за организовање и позиционирање елемената корисничког интерфејса на екрану. Правилан распоред и позиционирање компоненти чине корисничке интерфејсе употребљивим и њихове компоненте доступним.
Чињеница да GUI библиотеке садрже унапред изграђене компоненте доприноси побољшању корисничког искуства пружајући робустан сет компоненти које се могу користити за олакшавање интеракције корисника са апликацијом.
Поред тога, Python GUI библиотеке омогућавају примену тема и стилизовање GUI компоненти. Користећи GUI библиотеке, програмери могу да мењају боје, фонтове, изглед и величину елемената на екрану.
Ово омогућава креирање визуелно атрактивних дизајна који су пријатни за коришћење и усклађивање корисничких интерфејса са општим бојама и темама бренда ради стварања доследности производа.
Python GUI библиотеке такође пружају могућност интеграције мултимедијалних компоненти, као што су видео снимци и слике, како би се додатно побољшао изглед и визуелна привлачност графичког корисничког интерфејса.
С обзиром на то да апликацију могу да користе и корисници са инвалидитетом, Python GUI библиотеке нуде функције приступачности које прилагођавају апликацију таквим корисницима.
Функције приступачности, као што су режим високог контраста, подршка за читаче екрана, обезбеђивање алтернативног текста за визуелне елементе и навигација тастатуром, побољшавају кориснички интерфејс апликација омогућавајући особама са инвалидитетом да их користе.
Python GUI библиотеке су стога кључна компонента приликом изградње корисничких интерфејса у Python-у. У наставку следи преглед најбољих Python GUI библиотека које вам могу помоћи да брже изградите боље корисничке интерфејсе:
PyQt
PyQt је колекција Python веза за Qt апликациони оквир који је компатибилан са Windows, macOS, Linux, iOS и Android оперативним системима. Python везе омогућавају програмерима да позивају функције и преносе податке из Python-а у библиотеке које су написане на језицима као што су C или C++.
Qt је GUI оквир који је написан првенствено у C++, и због тога PyQt нуди комплет алата Python програмерима.
PyQt има свеобухватан скуп виџета и контрола, од основних као што су дугмићи, ознаке, поља за потврду и радио дугмићи до напреднијих компоненти, попут мултимедијалних плејера, графикона и табела.
PyQt омогућава програмерима да у потпуности прилагоде унапред изграђене компоненте према својим потребама, као и да креирају сопствене виџете, што нуди много креативности и могућности приликом развоја корисничких интерфејса.
Његова дубока интеграција са Qt-ом обезбеђује да GUI развијени помоћу PyQt-а имају изворни изглед и осећај на различитим оперативним системима. PyQt је идеалан за развој сложених GUI за алате за визуелизацију података, интерактивни мултимедијални софтвер, десктоп апликације и сложене пословне или научне апликације.
Dear PyGui
Dear PyGui је моћан, вишеплатформски GUI оквир за Python који нуди потпуну контролу над стилом и темама. Оквир је написан у C/C++, што му омогућава да се користи за креирање Python апликација високих перформанси.
Dear PyGui долази са традиционалним GUI елементима, као што су менији, дугмићи, радио дугмићи, као и са робусном колекцијом динамичких дијаграма, цртежа, табела, алата за дебаговање и прегледача ресурса. Оквир такође нуди различите методе неопходне за креирање функционалног распореда.
С обзиром на то да је истовремено моћан и једноставан оквир са GPU рендеровањем, Dear PyGui је идеалан за креирање једноставних интерфејса за Python скрипте, као и за креирање веома сложених корисничких интерфејса.
Оквир је веома погодан за развој GUI за апликације које захтевају брзе и интерактивне интерфејсе у играма, науци о подацима и инжењерским апликацијама.
PySimpleGUI
PySimpleGUI је омотни пакет који тренутно подржава четири Python GUI оквира: Tkinter, Qt, wxPython и Remi. Омотавањем око ова четири оквира, PySimpleGUI инкапсулира специфичне објекте и код које користи GUI оквир са којим се PySimpleGUI примењује.
PySimpleGUI такође имплементира већину основног кода оквира, што чини ваш PySimpleGUI код знатно једноставнијим и краћим у поређењу са писањем кода директно у основном оквиру.
Према његовој документацији, PySimpleGUI програм може захтевати од ½ до 1/10 мање кода за креирање идентичног прозора у односу на директно коришћење једног од оквира. PySimpleGUI олакшава прелазак на различите GUI оквире.
PySimpleGUI је идеалан за оне који уче како да креирају Python GUI, јер олакшава прављење GUI-а. Међутим, PySimpleGUI је идеалан само за једноставне GUI, и није најбољи избор у случају да желите да направите сложенији GUI.
Kivy
Kivy је open-source, вишеплатформски Python GUI оквир који је углавном написан у Python-у и Cython-у. Kivi је веома прилагодљив и омогућава писање кода који се може поново користити и примењивати на Windows, macOS, Linux, Android и iOS оперативним системима.
Kivy је дизајниран да буде веома прилагодљив и једноставан за употребу, омогућавајући брзо прототиповање GUI-ја за апликације. Иако Kivy подржава више платформи, оквир је намењен за развој апликација које користе мулти-touch корисничке интерфејсе.
Сви Kivy виџети су направљени са подршком за више додира. Његова вишеплатформска природа, у комбинацији са подршком за више додира, објашњава зашто се већина Kivy апликација у стварном свету користе на Android и iOS уређајима. Ако правите интерфејсе за екран осетљив на додир за Android или iOS уређаје, ово би требало да буде ваш Python GUI оквир.
Tkinter
Tkinter је подразумевани стандардни GUI пакет за Python. С обзиром на то да је саставни део Python стандардне библиотеке, Tkinter је стекао популарност и широко се користи.
Ово је било од користи за библиотеку, јер је њена велика заједница корисника осигурала да библиотека има јасну и богату документацију, која омогућава чак и почетницима да лако науче основе коришћења библиотеке за израду GUI-а. Поред тога, Tkinter се једноставно интегрише са другим Python библиотекама.
Tkinter долази са широким спектром унапред направљених компоненти, као што су дугмићи, ознаке, менији, поља за текст, поља за потврду, траке напретка и прикази са картицама.
Заједно са чињеницом да Tkinter нуди компатибилност са више платформи, програмери могу користити библиотеку за израду богатих GUI-ја који раде на главним оперативним системима.
Tkinter је идеалан за брзу израду прототипова корисничких интерфејса и изградњу једноставних GUI за мале апликације. Међутим, није идеалан за израду сложенијих GUI-ја са великим бројем зависности.
Toga
Toga је Python изворни GUI алат за више платформи који је изворни за оперативни систем и који је још увек у развоју, али нуди многе функције и основне GUI компоненте. Toga, за коју је потребан Python 3.7 или новија верзија, направљена је са разумевањем да је мобилно рачунарство постало веома важно.
Toga стога има за циљ да буде основни Python GUI оквир за Python програмирање на мобилним платформама и да омогући мобилно кодирање на више платформи.
За разлику од других GUI оквира који постижу компатибилност на више платформи применом теме инспирисане оперативним системом на генеричке виџете, Toga користи изворне системске виџете на сваком оперативном систему. Коришћење изворних виџета чини GUI направљене помоћу Toge бржим и омогућава програмерима да изграде чистије изворне апликације.
Toga обезбеђује API који представља скуп механизама за постизање циљева корисничког интерфејса и такође апстрахује шире концепте изградње GUI апликација. На тај начин, свака Toga апликација долази са основним скупом опција менија, све на местима на којима бисте очекивали да ћете их пронаћи у изворној апликацији.
Qt за Python
Qt за Python је званични скуп Python веза за Qt оквир, које су написали програмери Qt оквира развијеног у C++.
Qt за Python има велику заједницу корисника и великих компанија које се ослањају на њега за креирање напредне графике и сложених корисничких интерфејса. Qt за Python се истиче у креирању сложених, визуелно задивљујућих апликација високих перформанси које раде на различитим платформама.
Qt за Python нуди унапред направљене контроле и виџете, од основних GUI компоненти до напредних. Програмери такође могу креирати сложене визуелизације података користећи Qt за Python и радити са 2D и 3D графиком у свом развоју.
Иако је потребно време да се научи како у потпуности искористити његове карактеристике у креирању сложених GUI-а, почетници могу имати користи од коришћења Qt-а за Python у креирању једноставних GUI-а пре него што пређу на напредније GUI-е.
Закључак
Python нуди мноштво GUI библиотека и оквира који се могу користити за изградњу, од једноставних GUI-ја до сложених, визуелно задивљујућих GUI-ја који раде на различитим платформама.
У зависности од вашег нивоа стручности у раду са Python GUI-ом и GUI-ом који желите да направите, различите библиотеке могу бити идеалне. На пример, почетници који желе да изграде једноставне корисничке интерфејсе могу сматрати PySimpleGUI лакшим за одабир и употребу.
С друге стране, искуснији програмери који желе да направе сложеније, прилагодљивије и визуелно атрактивне корисничке интерфејсе могу имати користи од употребе PyQt или Qt за Python.
Стога, када правите GUI, размотрите сложеност и карактеристике вашег корисничког интерфејса и ваше искуство у раду са GUI пре него што се одлучите за Python GUI за свој пројекат.
Такође можете истражити неке Python linter платформе за уређивање кода.