Android python

Android python

Рассказывает Александр Тейлор, разработчик проекта Kivy

В последнее время появляется большое количество ресурсов по разработке на Python под Android. Все чаще упоминается предназначенный для этой задачи фреймворк Kivy (и его ответвления), ведь он является одним из самых проверенных временем и надежных проектов в этой области. Тем не менее, одну важную деталь незаслуженно обделяют вниманием — что вообще мы сможем делать после того, как Python станет запускаться на устройстве? Есть ли какие-то ограничения? Все ли библиотеки можно подключать? Возможно ли делать все то же, что и при написании приложения на Java? Данные вопросы волнуют многих, и они рассматриваются и решаются в рамках проекта Kivy. В этой статье я постараюсь рассмотреть наиболее интересные и важные детали.

Python-for-android

Прежде всего давайте посмотрим на то, с помощью чего Python получает возможность работать под Android — инструмент, названный, как ни странно, python-for-android. Его основная функция состоит в том, чтобы создать дистрибутив — папку проекта, содержащую все необходимое для запуска вашего приложения. А точнее, сам интерпретатор, Kivy и библиотеки, от которых он зависит: Pygame, SDL и несколько других. Также дистрибутив включает в себя загрузчик Java, отображающий OpenGL и выступающий в качестве посредника между Kivy и операционной системой. Затем вы добавляете ко всему этому свои скрипты, настройки вроде иконки и имени, компилируете с помощью Android NDK и вуаля — APK с вашим приложением готов!

И это всего лишь базовая процедура, на самом деле сгенерированный пакетный файл может включать (и включает) в себя гораздо больше. Вместе со всем прочим в APK вшивается большая часть стандартной библиотеки, а любой сторонний модуль, написанный на Python, может быть легко добавлен — все так же, как и при разработке десктоп-приложений. Добавка модулей с компилируемыми компонентами тоже не вызывает трудностей, необходимо лишь указать, как их нужно собирать. Как правило, это не представляет собой ничего сложного, достаточно лишь поставить пару галочек перед запуском процедуры сборки, хотя в редких отдельных случаях могут понадобиться дополнительные действия. Python-for-android уже включает в себя указания для компиляции таких популярных модулей, как: numpy, sqlite3, twisted и даже django!

Вышеописанные принципы лишь в общих словах объясняют, как работает python-for-android. В любой момент вы можете получить больше информации на данную тему, заглянув в документацию Kivy. Я рекомендую вам Buildozer — надстройку для python-for-android, предоставляющую собой удобный интерфейс и автоматическое разрешение некоторых зависимостей. Мы стараемся сделать так, чтобы написанная выше цепочка действий использовалась не только в Kivy, но и в других проектах. Основной процесс сборки останется таким же, но нужда в загрузчике Java отпадет, так как он необходим только для поддержки некоторых специфичных нужд фреймворка.

Обращение к Android API с помощью PyJNIus

Взаимодействие с Android API: получение информации с сенсоров, создание уведомлений, вибрация, пауза и перезапуск, да что угодно — важная часть вашего приложения. Kivy за вас позаботится об основном, но многими вещами вы захотите управлять сами. Для этого создан PyJNIus — инструмент, автоматически оборачивающий код на Java в интерфейс Python.

В качестве простого примера приведем программу, которая заставит телефон вибрировать на протяжении 10 секунд:

from jnius import autoclass # Для начала нам нужна ссылка на Java Activity, в которой # запущено приложение, она хранится в загрузчике Kivy PythonActivity PythonActivity = autoclass(‘org.renpy.android.PythonActivity’) activity = PythonActivity.mActivity Context = autoclass(‘android.content.Context’) vibrator = activity.getSystemService(Context.VIBRATOR_SERVICE) vibrator.vibrate(10000) # аргумент указывается в миллисекундах

Если вы знакомы с Android API, то без труда заметите, что код выше очень похож на аналогичный на Java — PyJNIus просто позволяет нам обращаться к тому же API, но прямо из Python. Большая часть Android API может быть вызвана подобным образом, что позволяет достичь того же функционала, что и при разработке на Java.

Главный минус PyJNIus в том, что он требует неплохого понимания структуры Android API, а код выходит громоздким, хотя его эквивалент на Java выглядит точно так же. Для решения этой проблемы Kivy включает в себя Plyer.

Plyer: кроссплатформенное API для платформоспецифичных задач

Проект Plyer ставит себе цель создать простой «питоничный» интерфейс для функций, которые присутствуют на большинстве платформ. Например, код выше легким движением руки превращается в…

from plyer.vibrator import vibrate vibrate(10) # В Plyer аргументы указываются в секундах

Более того, написанный код попытается выполнить свою задачу на всех поддерживаемых Plyer платформах — на данный момент это: Android, iOS, Linux, Windows и OS X (для iOS также существует аналог PyJNIus, называемая PyOBJus). На самом деле, вибрация — не самый лучший пример, потому что сейчас она реализована только для Android, но такие функции как проверка уровня заряда батареи:

from plyer import battery; print(battery.status)

или text-to-speech:

from plyer import tts; tts.speak(‘hello world’)

— работают как в десктопных, так и в мобильных приложениях, а получение данных с компаса/гироскопа и отправка SMS без проблем реализуются на Android и iOS.

Plyer находится на начальной стадии развития, так что любая помощь в разработке приветствуется. Также, мы участвуем с ним в Google Summer of Code в этом году.

Не только ради Kivy

Все вышеперечисленные инструменты были разработаны для нашего фреймворка, но на самом деле они больше предназначены для разработки под Python в целом. В Plyer мы специально избегаем какой-либо зависимости от Kivy, а PyJNIus нужен лишь для доступа к Android JNI. Искренне надеемся, что эти инструменты станут полезны для любого, кто пишет на Python под Android. Вы уже можете попробовать PyJNIus, используя QPython. Python-for-android больше завязан на взаимодействии с Kivy, но мы будем рады обсудить этот вопрос.

Многое можно реализовать при разработке на Android с помощью Python, несмотря на все различия с Java, которая предназначена для этого, но эти возможности могут быть расширены еще больше в ближайшем будущем. И если вы заинтересовались описанными выше проектами, то самое время присоединиться к нашей команде!

Перевод статьи «PyQt: Getting started with PyQt and Qt Designer»

Эта статья предназначена для тех, кто только начинает своё знакомство с созданием приложений с графическим интерфейсом (GUI) на Python. В ней мы рассмотрим основы использования PyQt в связке с Qt Designer. Шаг за шагом мы создадим простое Python GUI приложение, которое будет отображать содержимое выбранной директории.

Что нам потребуется

Нам понадобятся PyQt и Qt Designer, ну и Python, само собой.

В этой статье используется PyQt5 с Python 3, но особых различий между PyQt и PySide или их версиями для Python 2 нет.

Windows: PyQt можно скачать . В комплекте с ним идёт Qt Designer.

macOS: Вы можете установить PyQt с помощью Homebrew:

$ brew install pyqt5

Скачать пакет с большинством компонентов и инструментов Qt, который содержит Qt Designer, можно .

Linux: Всё нужное, вероятно, есть в репозиториях вашего дистрибутива. Qt Designer можно установить из Центра Приложений, но PyQt придётся устанавливать через терминал. Установить всё, что нам понадобится, одной командой можно, например, так:

# для Fedora: $ sudo dnf install python3-qt5 qt-creator # для Debian/Ubuntu: $ sudo apt install python3-qt5 pyqt5-dev-tools qtcreator

После того как вы закончили с приготовлениями, откройте командную строку/терминал и убедитесь, что вы можете использовать команду pyuic5. Вы должны увидеть следующее:

$ pyuic5 Error: one input ui-file must be specified

Если вы видите сообщение, что такой команды нет или что-то в таком роде, попробуйте загуглить решение проблемы для вашей операционной системы и версии PyQt.

Если вы используете Windows, то, скорее всего, путь C:\Python36\Scripts (измените 36 на вашу версию Python) не прописан в вашем PATH. Загляните в этот тред на Stack Overflow, чтобы узнать, как решить проблему.

Дизайн

Основы

Теперь, когда у нас всё готово к работе, давайте начнём с простого дизайна.

Откройте Qt Designer, где вы увидите диалог новой формы, выберите Main Window и нажмите Create.

После этого у вас должна появиться форма — шаблон для окна, размер которого можно менять и куда можно вставлять объекты из окна виджетов и т.д. Ознакомьтесь с интерфейсом, он довольно простой.

Теперь давайте немного изменим размер нашего главного окна, т.к. нам не нужно, чтобы оно было таким большим. А ещё давайте уберём автоматически добавленное меню и строку состояния, поскольку в нашем приложении они не пригодятся.

Все элементы формы и их иерархия по умолчанию отображаются в правой части окна Qt Designer под названием Object Inspector. Вы с лёгкостью можете удалять объекты, кликая по ним правой кнопкой мыши в этом окне. Или же вы можете выбрать их в основной форме и нажать клавишу DEL на клавиатуре.

В итоге мы имеем почти пустую форму. Единственный оставшийся объект — centralwidget, но он нам понадобится, поэтому с ним мы ничего не будем делать.

Теперь перетащите куда-нибудь в основную форму List Widget (не List View) и Push Button из Widget Box.

Макеты

Вместо использования фиксированных позиций и размеров элементов в приложении лучше использовать макеты. Фиксированные позиции и размеры у вас будут выглядеть хорошо (пока вы не измените размер окна), но вы никогда не можете быть уверены, что всё будет точно так же на других машинах и/или операционных системах.

Макеты представляют собой контейнеры для виджетов, которые будут удерживать их на определённой позиции относительно других элементов. Поэтому при изменении размера окна размер виджетов тоже будет меняться.

Давайте создадим нашу первую форму без использования макетов. Перетащите список и кнопку в форме и измените их размер, чтобы вышло вот так:

Теперь в меню Qt Designer нажмите Form, затем выберите Preview и увидите что-то похожее на скриншот выше. Выглядит хорошо, не так ли? Но вот что случится, когда мы изменим размер окна:

Наши объекты остались на тех же местах и сохранили свои размеры, несмотря на то что размер основного окна изменился и кнопку почти не видно. Вот поэтому в большинстве случаев стоит использовать макеты. Конечно, бывают случаи, когда вам, например, нужна фиксированная или минимальная/максимальная ширина объекта. Но вообще при разработке приложения лучше использовать макеты.

Основное окно уже поддерживает макеты, поэтому нам ничего не нужно добавлять в нашу форму. Просто кликните правой кнопкой мыши по Main Window в Object Inspector и выберите Lay out → Lay out vertically. Также вы можете кликнуть правой кнопкой по пустой области в форме и выбрать те же опции:

Ваши элементы должны быть в том же порядке, что и до внесённых изменений, но если это не так, то просто перетащите их на нужное место.

Так как мы использовали вертикальное размещение, все элементы, которые мы добавим, будут располагаться вертикально. Можно комбинировать размещения для получения желаемого результата. Например, горизонтальное размещение двух кнопок в вертикальном будет выглядеть так:

Если у вас не получается переместить элемент в главном окне, вы можете сделать это в окне Object Inspector.

Последние штрихи

Теперь, благодаря вертикальному размещению, наши элементы выровнены правильно. Единственное, что осталось сделать (но не обязательно), — изменить имя элементов и их текст.

В простом приложении вроде этого с одним лишь списком и кнопкой изменение имён не обязательно, так как им в любом случае просто пользоваться. Тем не менее правильное именование элементов — то, к чему стоит привыкать с самого начала.

Свойства элементов можно изменить в разделе Property Editor.

Подсказка: вы можете менять размер, передвигать или добавлять часто используемые элементы в интерфейс Qt Designer для ускорения рабочего процесса. Вы можете добавлять скрытые/закрытые части интерфейса через пункт меню View.

Нажмите на кнопку, которую вы добавили в форму. Теперь в Property Editor вы должны видеть все свойства этого элемента. В данный момент нас интересуют objectName и text в разделе QAbstractButton. Вы можете сворачивать разделы в Property Editor нажатием по названию раздела.

Измените значение objectName на btnBrowse и text на Выберите папку.

Должно получиться так:

Именем объекта списка является listWidget, что вполне подходит в данном случае.

Сохраните дизайн как design.ui в папке проекта.

Превращаем дизайн в код

Конечно, можно использовать .ui-файлы напрямую из Python-кода, однако есть и другой путь, который может показаться легче. Можно конвертировать код .ui-файла в Python-файл, который мы потом сможем импортировать и использовать. Для этого мы используем команду pyuic5 из терминала/командной строки.

Чтобы конвертировать .ui-файл в Python-файл с названием design.py, используйте следующую команду:

$ pyuic5 path/to/design.ui -o output/path/to/design.py

Пишем код

Теперь у нас есть файл design.py с нужной частью дизайна нашего приложения и мы начинать работу над созданием его логики.

Создайте файл main.py в папке, где находится design.py.

Другие интересные статьи по Python.

Используем дизайн

Для Python GUI приложения понадобятся следующие модули:

import sys # sys нужен для передачи argv в QApplication from PyQt5 import QtWidgets

Также нам нужен код дизайна, который мы создали ранее, поэтому его мы тоже импортируем:

import design # Это наш конвертированный файл дизайна

Так как файл с дизайном будет полностью перезаписываться каждый раз при изменении дизайна, мы не будем изменять его. Вместо этого мы создадим новый класс ExampleApp, который объединим с кодом дизайна для использования всех его функций:

class ExampleApp(QtWidgets.QMainWindow, design.Ui_MainWindow): def __init__(self): # Это здесь нужно для доступа к переменным, методам # и т.д. в файле design.py super().__init__() self.setupUi(self) # Это нужно для инициализации нашего дизайна

В этом классе мы будем взаимодействовать с элементами интерфейса, добавлять соединения и всё остальное, что нам потребуется. Но для начала нам нужно инициализировать класс при запуске кода. С этим мы разберёмся в функции main():

def main(): app = QtWidgets.QApplication(sys.argv) # Новый экземпляр QApplication window = ExampleApp() # Создаём объект класса ExampleApp window.show() # Показываем окно app.exec_() # и запускаем приложение

И чтобы выполнить эту функцию, мы воспользуемся привычной конструкцией:

if __name__ == ‘__main__’: # Если мы запускаем файл напрямую, а не импортируем main() # то запускаем функцию main()

В итоге main.py выглядит таким образом:

import sys # sys нужен для передачи argv в QApplication from PyQt5 import QtWidgets import design # Это наш конвертированный файл дизайна class ExampleApp(QtWidgets.QMainWindow, design.Ui_MainWindow): def __init__(self): # Это здесь нужно для доступа к переменным, методам # и т.д. в файле design.py super().__init__() self.setupUi(self) # Это нужно для инициализации нашего дизайна def main(): app = QtWidgets.QApplication(sys.argv) # Новый экземпляр QApplication window = ExampleApp() # Создаём объект класса ExampleApp window.show() # Показываем окно app.exec_() # и запускаем приложение if __name__ == ‘__main__’: # Если мы запускаем файл напрямую, а не импортируем main() # то запускаем функцию main()

Если запустить этот код: $ python3 main.py, то наше приложение запустится!

Но нажатие на кнопку ничего не даёт, поэтому нам придётся с этим разобраться.

Добавляем функциональность в наше Python GUI приложение

Примечание Весь дальнейший код пишется внутри класса ExampleApp.

Начнём с кнопки Выберите папку. Привязать к функции событие вроде нажатия на кнопку можно следующим образом:

self.btnBrowse.clicked.connect(self.browse_folder)

Добавьте эту строку в метод __init__ класса ExampleApp, чтобы выполнить привязку при запуске приложения. А теперь взглянем на неё поближе:

  • self.btnBrowse: здесь btnBrowse — имя объекта, который мы определили в Qt Designer. self говорит само за себя и означает принадлежность к текущему классу;
  • clicked — событие, которое мы хотим привязать. У разных элементов разные события, например, у виджетов списка есть itemSelectionChanged и т.д.;
  • connect() — метод, который привязывает событие к вызову переданной функции;
  • self.browse_folder — просто функция (метод), которую мы описали в классе ExampleApp.

Для открытия диалога выбора папки мы можем использовать встроенный метод QtWidgets.QFileDialog.getExistingDirectory:

directory = QtWidgets.QFileDialog.getExistingDirectory(self, «Выберите папку»)

Если пользователь выберет директорию, переменной directory присвоится абсолютный путь к выбранной директории, в противном случае она будет равна None. Чтобы не выполнять код дальше, если пользователь закроет диалог, мы используем команду if directory:.

Для отображения содержимого директории нам нужно импортировать os:

import os

И получить список содержимого следующим образом:

os.listdir(path)

Для добавления элементов в listWidget мы используем метод addItem(), а для удаления всех элементов у нас есть self.listWidget.clear().

В итоге функция browse_folder должна выглядеть так:

def browse_folder(self): self.listWidget.clear() # На случай, если в списке уже есть элементы directory = QtWidgets.QFileDialog.getExistingDirectory(self, «Выберите папку») # открыть диалог выбора директории и установить значение переменной # равной пути к выбранной директории if directory: # не продолжать выполнение, если пользователь не выбрал директорию for file_name in os.listdir(directory): # для каждого файла в директории self.listWidget.addItem(file_name) # добавить файл в listWidget

Теперь, если запустить приложение, нажать на кнопку и выбрать директорию, мы увидим:

Так выглядит весь код нашего Python GUI приложения:

import sys # sys нужен для передачи argv в QApplication import os # Отсюда нам понадобятся методы для отображения содержимого директорий from PyQt5 import QtWidgets import design # Это наш конвертированный файл дизайна class ExampleApp(QtWidgets.QMainWindow, design.Ui_MainWindow): def __init__(self): # Это здесь нужно для доступа к переменным, методам # и т.д. в файле design.py super().__init__() self.setupUi(self) # Это нужно для инициализации нашего дизайна self.btnBrowse.clicked.connect(self.browse_folder) # Выполнить функцию browse_folder # при нажатии кнопки def browse_folder(self): self.listWidget.clear() # На случай, если в списке уже есть элементы directory = QtWidgets.QFileDialog.getExistingDirectory(self, «Выберите папку») # открыть диалог выбора директории и установить значение переменной # равной пути к выбранной директории if directory: # не продолжать выполнение, если пользователь не выбрал директорию for file_name in os.listdir(directory): # для каждого файла в директории self.listWidget.addItem(file_name) # добавить файл в listWidget def main(): app = QtWidgets.QApplication(sys.argv) # Новый экземпляр QApplication window = ExampleApp() # Создаём объект класса ExampleApp window.show() # Показываем окно app.exec_() # и запускаем приложение if __name__ == ‘__main__’: # Если мы запускаем файл напрямую, а не импортируем main() # то запускаем функцию main()

Это были основы использования Qt Designer и PyQt для разработки Python GUI приложения. Теперь вы можете спокойно изменять дизайн приложения и использовать команду pyuic5 без страха потерять написанный код.

Хинт для программистов: если зарегистрируетесь на соревнования Huawei Honor Cup, бесплатно получите доступ к онлайн-школе для участников. Можно прокачаться по разным навыкам и выиграть призы в самом соревновании.


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *