Python 新手之旅 V1.10 - 單元 7 - Python 有各式各類的開發應用

標準模組庫已經提供相當多的輪子，可是新技術一直冒出來，還有不同的偏好跟需求也很多，就有團隊依他們的情況做出他們需要的模組庫 (library) ，這些統稱為第三方模組庫 (third-party library) ，也就是非官方發展的模組庫。

像是網路應用的管理系統或維基引擎等等

名稱	簡介
ERP5	基於 Python 及 Zope 的開放原始碼企業資源計畫 (Enterprise Resource Planning, ERP) 。
GNU Mailman	管理電子郵件列表。
MoinMoin	建置 Wiki 網站的引擎。
Odoo	開放原始碼的商業應用管理系統。
Planet	用作聚合器 (feed aggregator) 。
Plone	開放原始碼的內容管理系統 (content management system) 。

更多的是架站的框架 (framework) ，每種框架都有其獨到之處

名稱	簡介
CherryPy	物件導向式的架站框架。
Bottle	輕量級架站框架。
Django	MVC 模式的架站框架。
Flask	輕量級架站框架。
Pylons	輕量級架站框架。
Quixote	架站框架。
Tornado	輕量級架站框架。
TurboGear	MVC 模式的架站框架。
web2py	MVC 模式的架站框架。
Zope	伺服器架站軟體。

遊戲引擎或圖形處理相關

名稱	簡介
Pygame	連結到 SDL 的模組庫。
Panda3D	3D 遊戲引擎。
Python Imaging Library	圖像處理模組庫。
Python-Ogre	連結到 OGRE 3D 的模組庫。
Soya3D	3D 遊戲引擎。

使用者介面 (user interface) 也不少

名稱	簡介
Kivy	跨平台的自然使用者介面 (natural user interface, NUI) 。
PyGTK	連結到 GTK 的模組庫。
PyQt	連結到 Qt 的模組庫。
PySide	連結到 Qt 的模組庫。
wxPython	連結到 wxWidgets 的模組庫。

此外，各種科學應用也很多

名稱	簡介
Astropy	提供給天文學相關應用的模組。
Biopython	提供給分子生物學相關應用的模組。
graph-tool	提供給統計分析圖形的模組。
Pathomx	提供給生物化學分析數據的模組。
NetworkX	提供給研究複雜網路的模組。
SciPy	提供做科學計算的模組。
scikit-learn	提供給機器學習的模組。
scikit-image	提供給圖形處理的模組。
SymPy	提供給符號計算的模組。
TomoPy	提供給斷層掃描顯影技術的模組。
Veusz	提供給科學繪圖的模組。
VisTrails	提供給工作流管理系統的模組。

以上僅整理出部分受歡迎的第三方模組庫，幾乎各方面的應用都有相對應的模組庫可供選用。

我們以 Kivy 為例，寫一個示範程式，先來複習一下怎麼做 GUI

1. 決定版面 (layout) 編排模式。
2. 決定放入哪些小工具 (widget) 。
3. 設定小工具相關的事件 (event) 。

雖說 Kivy 強調他們是 NUI ，但其實先把 NUI 當 GUI 理解就行了。以下範例全部放在 Python 程式檔案 main.py 中

001	from kivy.app import App
002	from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
003	from kivy.uix.button import Button
004	from kivy.uix.label import Label
005
006	class Demo(BoxLayout):
007	def __init__(self, **kwargs):
008	super(Demo, self).__init__(**kwargs)
009	self.count=0
010	self.orientation='vertical'
011
012	s1='Click Me!'
013	self.click=Button(text=s1)
014	self.click.on_press=self.do_something
015	self.add_widget(self.click)
016
017	s2='Something happened...'
018	self.display=Label(text=s2)
019	self.add_widget(self.display)
020
021	def do_something(self):
022	s1='You have clicked the button.'
023	s2='Click Me Again!'
024	s3='Something happened...'
025	s4='Click Me!'
026	if self.count % 2 == 0:
027	self.display.text=s1
028	self.click.text=s2
029	else:
030	self.display.text=s3
031	self.click.text=s4
032
033	self.count+=1
034
035	class DemoApp(App):
036
037	def build(self):
038	return Demo()
039
040	if __name__ == '__main__':
041	DemoApp().run()

類別 Demo 繼承自 BoxLayout ， BoxLayout 就是盒狀式的版面編排，簡言之，版面是依平面盒子分布的，小工具就是放在盒子裡

006	class Demo(BoxLayout):

建構子 (constructor) 的部分先看到屬性 orientation 設定成 'vertical' ，這意思是說 Demo 盒狀版面是縱向的

007	def __init__(self, **kwargs):
008	super(Demo, self).__init__(**kwargs)
009	self.count=0
010	self.orientation='vertical'
011
012	s1='Click Me!'
013	self.click=Button(text=s1)
014	self.click.on_press=self.do_something
015	self.add_widget(self.click)
016
017	s2='Something happened...'
018	self.display=Label(text=s2)
019	self.add_widget(self.display)

接下來設定兩個小工具， Button 及 Label ，由於版面已經設定為縱向盒狀，因此 Button 會是從上而下第一個小工具， Label 則是第二個。此外 Button 的 on_press 屬性設定為 do_something() 方法，因此按下按鈕就會執行 do_something() 。

do_something() 做的事情很簡單，就是替換 Button 及 Label 的文字。執行 Kivy 程式要在命令列打指令 kivy ，如下

$ kivy main.py

就會出現如下的視窗

點擊 Click Me! 後，如下

以上的方式跟使用 tkinter 一樣，都是完全用程式碼刻 GUI 出來。其實 Kivy 提供了設計 GUI 外觀的彈性，像是設計 GUI 外觀的部分可以用 Kv 設計語言來完成，這也是說把 MVC 模式中的 V 交給 Kv 檔案，至於 Kv 檔案的副檔名則是 .kv 。

我們將以上 main.py 中的 GUI ，改以 Kv 語言寫在以下的 demo.kv 檔案中

001	#:kivy 1.9.0
002
003	<Demo>:
004	display: display
005	click: click_me
006
007	BoxLayout:
008	size: root.size
009	pos: root.pos
010	orientation: 'vertical'
011	padding: 20
012
013	Button:
014	id: click_me
015	text: 'Click Me!'
016	on_press: root.do_something()
017
018	Label:
019	id: display
020	text: 'Something happened...'

Kv 語言是用標記的方式對應到 Demo 類別，先用 <Demo> 指定類別為 Demo ，然後用跟 Python 檔案一樣的縮排， display 跟 click 對應到 Python 程式中的屬性，接下來是 BoxLayout ，除了增加設定 padding 外，就是一個 Button 接著一個 Label 。

接著將 main.py 修改如下

001	from kivy.app import App
002	from kivy.uix.widget import Widget
003	from kivy.properties import ObjectProperty
004
005	class Demo(Widget):
006	display = ObjectProperty()
007	click = ObjectProperty()
008
009	def __init__(self, **kwargs):
010	super(Demo, self).__init__(**kwargs)
011	self.count = 0
012
013	def do_something(self):
014	s1 = 'You have clicked the button.'
015	s2 = 'Click Me Again!'
016	s3 = 'Something happened...'
017	s4 = 'Click Me!'
018	if self.count % 2 == 0:
019	self.display.text = s1
020	self.click.text = s2
021	else:
022	self.display.text = s3
023	self.click.text = s4
024
025	self.count += 1
026
027	class DemoApp(App):
028
029	def build(self):
030	return Demo()
031
032	if __name__ == '__main__':
033	DemoApp().run()

注意到 Demo 改成繼承 Widget

005	class Demo(Widget):

display 與 click 兩個屬性改由 ObjectProperty() 取得

006	display = ObjectProperty()
007	click = ObjectProperty()

基本上 Kv 檔案的檔名要跟 Python 程式的類別名稱相同，如此例的類別名稱為 Demo ， Kv 檔案的檔名為 demo.kv ，這樣 Kivy 就會自動尋找相同資料夾是否有跟類別名稱相同的 Kv 檔案，如果有，就會自動載入當作 MVC 模式中的 V ，至於 Python 檔案就是 C 。

這個範例很簡單，沒有用到 M ，如果需要用到資料處理的 M ，那會是另一個 Python 程式檔案，用 import 載入到 main.py 內就行了。

重新執行，結果如下

相較 tkinter ， Kivy 的優勢是可以輸出成 Android 跟 iOS 的 App ，這點 tkinter 就沒辦法了說。

the end

Python 新手之旅 V1.10 (Google Play)

• 單元 1 - Python 的資源
• 單元 2 - Python 的開發工具
• 單元 3 - Python 與數學
• 單元 4 - Python 與物件導向程式設計
• 單元 5 - Python 的測試、除錯與模組
• 單元 6 - Python 中豐富的標準模組庫
• 單元 7 - Python 有各式各類的開發應用
• 單元 8 - Pyhton 的模組庫管理及編譯成執行檔