Python模型封装

时间:2022-09-28 IntelligentRS 人气:0

一、桌面应用软件

桌面应用软件是基于GUI（Graphical User Interface,图形用户界面）交互式程序，需要实现GUI库实现前端交互。

Python常见的GUI库

TKinter:基于Tk的Python库，这是Python官方采用的标准库，优点是作为Python标准库、稳定、发布程序较小，缺点是控件相对较少；
wxPython：基于wxWidgets的Python库，优点是控件比较丰富、缺点是稳定性相对差点、文档少、用户少；
pyQT5,Pyside2：基于Qt的Python库，优点是控件比较丰富、跨平台体验好、文档完善、用户多、缺点是库比较大，发布出来的程序比较大；
Qt Designer：Qt是一个1991年由Qt Company开发的跨平台C++图形用户界面应用程序开发框架；
PyQT5:"Riverbank Computing"公司早期的python GUI开发工具库，是QT与Python的结合，但并非Qt公司出品，属于“义子”；
Pyside2:2018年7月，Qt公推出的工具库，它提供了对Qt5.12+完整框架的访问，简单点来说就是在Python下使用Qt,即Qt的“亲儿子”；使用上PyQt5与PySide2差别很小，接口调用几乎一模一样。

程序打包工具：Pyinstaller

下图为Python桌面应用软件开发大体的技术架构。

图1 软件技术架构

二、Pyside2&Qt designer

（1）PySide2——控件

图形界面的工具基础：控件（widget）、信号（signal）与槽（solt），控件表示前端界面可显示/操作/交互的元素，如按钮、输入控件、展示控件等，供用户点击、接受用户输入、展示内容、存放其它控件。

PySide2的安装：

pip install PySide2 -i http://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/

下面为一个PySide2程序的实现流程：

1.定义一个应用

2.定义主窗口

3.定义需要的控件

4.执行应用，进入事件循环

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
# @file name  : 01_helloworld.py
# @brief      : 使用pyside编写第一个软件
"""
from PySide2.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QTextBrowser, QLabel
if __name__ == "__main__":
    app = QApplication([])  # UI应用程序管理应用
    # ================================================
    # 1. 定义主窗口
    window = QMainWindow()
    # 2. 定义文本框显示
    label = QLabel(window)
    label.setText("Hello World!")
    # 3. 窗口显示
    window.show()
    # ================================================
    app.exec_()  # 进入QApplication的事件处理循环

图2 PySide2实现第一个GUI界面

（2）PySide2——信号（signal）与槽（slot）

用户对图形界面的控件操作就会产生信号，程序应能接收识别信号，并进行相应的处理。特点信号的处理函数称为槽。

按钮被点击时，向程序发出信号，程序自动执行btn_slot函数。

# -*- coding: utf-8 -*-
"""
# @file name  : 02_signal&slot.py
# @brief      : 了解信号与槽
"""
from PySide2.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QPushButton, QLineEdit
if __name__ == "__main__":
    app = QApplication([])  # UI应用程序管理应用
    # ================================================
    # first. 定义主窗口
    window = QMainWindow()
    window.resize(500, 400)
    window.move(300, 310)
    # 2. 定义按钮控件
    def btn_slot():
        print("用户点击了按钮，将执行xxx")
    btn = QPushButton("我的按钮", window)
    btn.clicked.connect(btn_slot)
    # 3. 单行文本框
    def text_slot():
        text = text_edit.text()
        print("检测到文本框变动，当前文本框信息为：{}".format(text))
    text_edit = QLineEdit(window)
    text_edit.move(100, 0)
    text_edit.setPlaceholderText('请输入信息...')
    text_edit.textChanged.connect(text_slot)
    # 窗口显示
    window.show()
    # ================================================
    app.exec_()  # 进入QApplication的事件处理循环

图3PySide2实现第二个GUI界面

（3）常用控件

1.按钮：btn = QPushButton(“我的按钮”,window)

2.单行文本框：text_edit = LineEdit(window)

3.标签显示：label = QLabel(window)

4.文件选择：path_file,filetype = QFileDialog.getOpenFileName(window,"选取文件","./","All File(*);;Text Files(*.jpg)")

（4）Qt Designer

Qt Designer可以通过拖曳的方式完成复杂的界面设计，完成控件设计。Qt Designer生成的UI界面是一个后缀为.ui的文件，其实是一个XML文件。通过使用pyuic5命令将.ui文件转换成.py文件，然后将.py文件引入到自定义的Python代码中。主要分为以下四步：

安装：随着pyside2安装时，自动安装
启动：Python安装目录下Scripts\pyside2-designer.exe
转换：pyside2-uic xxx.ui > xxx.py
使用：在QMainWindow中初始化xxx.py中的控件，然后定义槽函数

图4 Qt Designer设计流程

三、模型封装部署

封装--面向对象三大特性之一，面向对象（Object Oriented Programming）的三大特性如下:

封装（Encapsulation）：隐藏对象的属性和实现细节，仅对外提供公共访问方式；
继承（Inheritance）：使用已存在的类定义作为基础建立新类的方法；
多态（Polymorphism）：“多种状态”，接口的多种不同的实现方式即为多态；

类的设计三要素：

类名：这类事物的名字；
属性：这类事物具有什么样的特征；
方法：这类事物具有什么样的行为；

图5封装模型的过程

类名：Predictor；
属性：model,path_ckpt,device,transform；
方法：preprocess,inference,get_model,get_transform；

四、Pyinstaller

Pyinstaller是一个用来将Python程序打包成一个独立可执行软件包，支持Windows、Linux和Mac OS，Pyinstaller可以读取您编写的Python脚本。

Pyinstaller分析代码执行所需的所有模块，然后将这些文件的副本和Python解释器一起放在单个文件夹中，或者在单个可执行文件中。

Pyinstaller的安装：

pip install pyinstaller -i http://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/

软件打包执行命令：pyinstaller xxx.py，完成后到root/dist/xxx下，找到xxx.exe

pyinstaller main.py --noconsole -F -p D:\course_study\CV_Item\self\img_cls

更新spec文件命令：

pyinstaller -F --onefile main.spec

常用参数：

-F，-onefile产生单个的可执行文件

-p，设置python导入模块的路径（和设置pythonpath环境变量的作用相似）

--noconsole软件启动时不显示命令窗

五、总结

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