Python, jako interpretovaný a univerzální programovací jazyk, si získává stále větší oblibu v komunitě vývojářů. Jeho použití neustále roste.
Podle průzkumu Stack Overflow Developer Survey z roku 2022 se Python umístil na čtvrtém místě mezi nejpoužívanějšími programovacími jazyky profesionálních vývojářů a dokonce na třetím místě u těch, kteří se programování teprve učí.
Oblíbenost Pythonu plyne z jeho jednoduchosti, přehledné syntaxe a snadnosti použití. I naprostí začátečníci se s ním dokáží rychle sžít.
Python nachází uplatnění v mnoha oblastech, včetně vývoje webových aplikací, strojového učení, datové vědy, umělé inteligence, herního vývoje a robotiky, a to je jen zlomek možností.
Typický proces učení Pythonu začíná osvojením základních konceptů, jako je práce s proměnnými, různými datovými typy, podmínkami, cykly, funkcemi a manipulací se soubory.
Jakmile zvládnete pokročilejší koncepty, je vhodné se zaměřit na tvorbu grafických uživatelských rozhraní (GUI) pomocí specializovaných knihoven Pythonu.
Grafické uživatelské rozhraní (GUI) představuje typ rozhraní, které uživatelům umožňuje komunikovat s aplikacemi prostřednictvím vizuálních prvků, jako jsou okna, ikony, tlačítka, nabídky a dialogová okna.
Na rozdíl od rozhraní příkazového řádku (CLI), kde uživatelé zadávají příkazy v terminálu, je GUI mnohem intuitivnější a uživatelsky přívětivější, což usnadňuje práci s aplikacemi i netechnickým uživatelům.
Pro tvorbu GUI v Pythonu je nezbytné používat specializované knihovny. I když byste grafické prvky mohli vytvořit sami, je mnohem efektivnější využít již hotové knihovny GUI.
Tyto knihovny obsahují předem napsaný kód, který poskytuje užitečné funkce, optimalizuje úlohy a řeší běžné problémy, které se mohou vyskytnout během vývoje.
Knihovny Python GUI vám nabízí nástroje, komponenty a funkce, které urychlí a zjednoduší tvorbu uživatelsky přívětivých rozhraní.
Výhody použití knihovny GUI v Pythonu
Využití knihovny GUI při vývoji grafických rozhraní přináší celou řadu výhod. Mezi hlavní patří:
Zjednodušení vývoje
Knihovny GUI zjednodušují vývoj grafických rozhraní tím, že poskytují předem připravené komponenty. Tyto komponenty nabízí vysokou míru abstrakce, takže se vývojáři nemusí zabývat jejich samotným vytvářením. Stačí jen vědět, jak je správně použít ve svém kódu, což výrazně usnadňuje celý proces.
Urychlení vývoje
Díky předpřipraveným komponentám knihovny GUI urychlují vývoj aplikací. Vývojáři se nemusí zdržovat tvorbou vlastních prvků, což je výhodné zejména při rychlém prototypování aplikací.
Bohatá sada komponent
Knihovny GUI nabízejí širokou škálu předpřipravených widgetů, včetně ikon, tlačítek, popisků, textových polí, rozbalovacích seznamů, zaškrtávacích políček, indikátorů průběhu a dalších. To umožňuje vytvářet interaktivní, funkčně bohatá a uživatelsky přívětivá rozhraní.
Snadná integrace s jinými knihovnami
Python GUI knihovny jsou navrženy tak, aby se daly snadno integrovat s dalšími knihovnami Pythonu, jako jsou například NumPy, Flask nebo TensorFlow. To umožňuje vytvářet komplexní a robustní aplikace.
Podpora událostí
Interaktivní aplikace musí reagovat na akce uživatelů. Knihovny GUI v Pythonu proto podporují událostmi řízené programování. Díky tomu vývojáři mohou snadno reagovat na akce, jako je posouvání, klikání na tlačítka, psaní do textových polí a další interakce uživatele s myší nebo klávesnicí.
Knihovny GUI v Pythonu tak řeší velkou část „těžké práce“ při tvorbě grafických rozhraní a umožňují vývojářům se soustředit na důležité a specifické aspekty jejich aplikací.
Jak knihovny Python GUI zlepšují uživatelské rozhraní
I když je aplikace perfektně naprogramovaná, její uživatelské rozhraní je klíčovým faktorem, který rozhoduje o tom, zda si ji uživatelé oblíbí a jak efektivně ji budou moci používat.
Dobré uživatelské rozhraní by mělo uživatelům poskytovat bezproblémovou, intuitivní a příjemnou interakci, díky které je aplikace užitečná, hodnotná a žádoucí. Všeho toho lze dosáhnout využitím knihoven Python GUI.
Knihovny GUI nabízejí správce rozvržení, kteří slouží pro uspořádání a umístění prvků uživatelského rozhraní. Správné rozložení a umístění komponent zajišťuje, že rozhraní je přehledné a uživatelsky přívětivé.
Díky předpřipraveným komponentám knihovny GUI zlepšují uživatelský zážitek a umožňují uživateli snadnou interakci s aplikací.
Knihovny Python GUI umožňují také motivování a stylování komponent. Vývojáři mohou měnit barvy, písma, vzhled a velikost prvků na obrazovce a vytvářet tak vizuálně přitažlivá a designově konzistentní rozhraní, která odpovídají značce dané aplikace.
Knihovny Python GUI také umožňují integraci multimediálních prvků, jako jsou videa a obrázky, pro další vylepšení vzhledu grafického uživatelského rozhraní.
Knihovny Python GUI nabízejí také funkce usnadnění přístupu, aby aplikace mohly používat i lidé se zdravotním postižením. Podpora režimu vysokého kontrastu, čtečky obrazovky, alternativního textu pro vizuální prvky a navigace pomocí klávesnice výrazně zlepšují uživatelské rozhraní a umožňují aplikaci používat i těm, kteří to mají jinak obtížné.
Knihovny GUI jsou tedy klíčové pro tvorbu uživatelských rozhraní v Pythonu. Zde jsou některé z nejlepších knihoven, které vám pomohou rychleji vytvářet lepší uživatelská rozhraní:
PyQt
PyQt je sada vazeb Pythonu pro aplikační rámec Qt, který je kompatibilní s Windows, macOS, Linux, iOS a Android. Tyto vazby umožňují vývojářům Pythonu volat funkce a předávat data z Pythonu do knihoven napsaných v C nebo C++.
Qt je GUI framework napsaný primárně v C++, a proto PyQt zpřístupňuje sadu nástrojů i vývojářům v Pythonu.
PyQt nabízí komplexní sadu widgetů a ovládacích prvků, od základních, jako jsou tlačítka, popisky, zaškrtávací políčka a přepínače, až po pokročilejší komponenty, jako jsou multimediální přehrávače, grafy a tabulky.
PyQt umožňuje vývojářům plně přizpůsobit předpřipravené komponenty a vytvářet vlastní widgety, což nabízí velký prostor pro kreativitu při vývoji uživatelských rozhraní. Jeho integrace s Qt zajišťuje, že rozhraní vyvinutá pomocí PyQt mají nativní vzhled a chování v různých operačních systémech. PyQt je ideální pro vývoj komplexních GUI pro vizualizaci dat, interaktivní multimediální software, desktopové aplikace a složité obchodní či vědecké aplikace.
Dear PyGui
Dear PyGui je multiplatformní GUI framework pro Python s akcelerací pomocí GPU, který umožňuje plnou kontrolu nad stylem a tématy. Je napsaný v C/C++, díky čemuž je vhodný pro tvorbu vysoce výkonných aplikací v Pythonu.
Dear PyGui nabízí tradiční prvky GUI, jako jsou nabídky, tlačítka, přepínače, ale také dynamické grafy, kreslicí nástroje, tabulky, debuggery a prohlížeče více zdrojů. Samozřejmostí je také řada metod potřebných pro vytvoření funkčního rozvržení.
Dear PyGui je výkonný a snadno použitelný rámec s vykreslováním na bázi GPU. Je ideální pro tvorbu jednoduchých rozhraní pro skripty Pythonu i složitá uživatelská rozhraní. Hodí se zejména pro vývoj GUI pro aplikace v oblasti her, zpracování dat a inženýrství, které vyžadují rychlá a interaktivní rozhraní.
PySimpleGUI
PySimpleGUI je balíček, který v současné době podporuje čtyři Python GUI frameworky: Tkinter, Qt, WxPython a Remi. Obálka PySimpleGUI zapouzdřuje specifické objekty a kód používaný daným frameworkem.
PySimpleGUI také implementuje většinu standardního kódu frameworku, díky čemuž je váš kód mnohem jednodušší a kratší než při psaní kódu přímo v daném frameworku. Podle dokumentace může program v PySimpleGUI vyžadovat ½ až 1/10 kódu potřebného pro vytvoření identického okna v samotném frameworku. PySimpleGUI také usnadňuje migraci mezi různými GUI frameworky.
PySimpleGUI je vhodný pro ty, kteří se teprve učí vytvářet GUI v Pythonu. Umožňuje snadno a rychle vytvářet jednoduchá GUI. Není však nejlepší volbou pro tvorbu složitějších rozhraní.
Kivy
Kivy je open-source, multiplatformní Python GUI framework napsaný převážně v Pythonu a Cythonu. Umožňuje psát opakovaně použitelný kód, který lze nasadit na Windows, macOS, Linux, Android a iOS.
Kivy je navržen tak, aby byl vysoce přizpůsobitelný a snadno použitelný. Umožňuje rychlé prototypování GUI pro aplikace. I když Kivy podporuje různé platformy, je primárně určen pro vývoj aplikací s vícedotykovým uživatelským rozhraním. Všechny widgety v Kivy jsou vytvořeny s podporou multitouch. Proto se Kivy nejčastěji používá pro vývoj aplikací pro Android a iOS. Pokud tedy vyvíjíte dotykové rozhraní pro Android nebo iOS, Kivy je vhodnou volbou.
Tkinter
Tkinter je standardní balíček GUI pro Python. Jelikož je součástí standardní knihovny Pythonu, jeho popularita neustále roste.
Výhodou Tkinteru je také jeho velká komunita uživatelů, díky čemuž má knihovna jasnou a bohatou dokumentaci. I úplní začátečníci se tak snadno naučí základní principy a mohou knihovnu využívat pro tvorbu GUI. Tkinter se také snadno integruje s dalšími knihovnami Pythonu.
Tkinter nabízí širokou škálu předpřipravených komponent, jako jsou tlačítka, popisky, nabídky, textová pole, zaškrtávací políčka, indikátory průběhu a karty. Díky kompatibilitě napříč platformami mohou vývojáři vytvářet bohatá GUI, která fungují v různých operačních systémech.
Tkinter je ideální pro rychlé prototypování uživatelských rozhraní a tvorbu jednoduchých GUI pro menší aplikace. Není však vhodný pro tvorbu složitějších rozhraní s mnoha závislostmi.
Toga
Toga je nativní multiplatformní GUI toolkit pro Python, který je stále v rané fázi vývoje, ale přesto nabízí mnoho funkcí a základních GUI komponent. Toga vyžaduje Python 3.7 nebo vyšší a klade důraz na mobilní výpočetní techniku, která se stává stále důležitější. Proto si klade za cíl být základním grafickým rozhraním Pythonu pro programování na mobilních platformách a umožnit multiplatformní mobilní kódování.
Na rozdíl od jiných GUI frameworků, které dosahují kompatibility pomocí obecných widgetů s operačním systémem inspirovanými tématy, Toga používá nativní systémové widgety v každém operačním systému. Díky tomu jsou GUI vytvořené pomocí Togy rychlejší a vývojáři mohou vytvářet „čistší“ nativní aplikace. Toga poskytuje API, které odhaluje sadu mechanismů pro dosažení cílů uživatelského rozhraní a také abstrahuje širší koncepty vytváření GUI aplikací. Každá aplikace Toga je dodávána se základní sadou možností nabídky, která se nachází na místech, kde byste ji v nativní aplikaci očekávali.
Qt pro Python
Qt for Python je oficiální sada vazeb Pythonu pro framework Qt, který je vyvíjen vývojáři frameworku Qt pomocí C++.
Qt for Python má velkou komunitu uživatelů a velké společnosti na něj spoléhají při tvorbě pokročilé grafiky a komplexních uživatelských rozhraní. Qt for Python vyniká v tvorbě složitých, vizuálně ohromujících a vysoce výkonných aplikací, které běží na různých platformách.
Qt for Python nabízí hotové ovládací prvky a widgety, od základních po pokročilé komponenty. Vývojáři mohou vytvářet komplexní vizualizace dat a pracovat s 2D a 3D grafikou. I když naučit se naplno využívat jeho funkce může nějakou dobu trvat, začátečníci mohou stále těžit z používání Qt pro Python při vytváření jednoduchých GUI, než se pustí do pokročilejších projektů.
Závěr
Python nabízí mnoho knihoven a frameworků pro tvorbu GUI, od jednoduchých až po komplexní, vizuálně ohromující rozhraní, která běží na různých platformách.
Výběr vhodné knihovny závisí na vaší úrovni zkušeností s Python GUI a na typu GUI, které chcete vytvořit. Začátečníci mohou například pro jednoduchá rozhraní preferovat PySimpleGUI. Zkušení vývojáři, kteří chtějí vytvářet komplexní, responzivní a vizuálně atraktivní rozhraní, mohou využít PyQt nebo Qt for Python.
Proto při výběru GUI zvažte složitost a funkčnost vašeho uživatelského rozhraní a také své zkušenosti s prací s GUI.
Můžete se také podívat na různé platformy Python linter a vyčistit svůj kód.