PyQt6，用 Python 開發高級 GUI

作者：云朵君 2025-09-02 00:10:00

Python 和 Qt6 為開發跨平臺桌面應用程序提供了強大的組合。利用 Python 的簡潔性和 Qt6 全面的 GUI 元素，開發人員可以相對輕松地創建復雜的應用程序。

Python 憑借其簡潔易用和龐大的生態系統，已成為各領域開發人員的首選語言。在創建桌面應用程序方面，Qt6 無疑是一款強大的工具包。Qt6 是 Qt 框架的最新版本，相比前代產品，它提供了增強的特性和功能，使其成為構建跨平臺 GUI 應用程序的首選。

Qt6 的設計理念是更加模塊化、高效和適應性。它在圖形處理、性能和易用性方面進行了改進，確保開發人員擁有一個強大的應用程序框架。借助 PyQt6 或 PySide6 綁定，Python 與 Qt6 的集成將 Python 的易腳本編寫能力與 Qt 豐富的 GUI 功能完美結合。

今天就跟云朵君一起學習 PyQt6 吧～

設置開發環境

要開始使用 Python 開發 Qt6 應用程序，你需要設置開發環境。這包括安裝 Python 和 Qt6 綁定。PyQt6 和 PySide6 是 Python 的兩個主要綁定。

安裝 Python：從官方網站下載并安裝最新版本的 Python。確保將 Python 添加到系統的 PATH 中。
安裝PyQt6或PySide6：

PyQt6：你可以使用 pip 安裝 PyQt6：

pip install PyQt6

PySide6：同樣，對于 PySide6：

pip install PySide6

Qt Designer：為了直觀地設計你的應用程序，你可能需要安裝 Qt Designer，它包含在 Qt 工具包中。你也可以通過 pip 安裝它：

pip install PyQt6-tools   # 對于 PyQt6
pip install pyside6-tools # 對于 PySide6

基本小部件

QPushButton

QPushButton是一個可點擊的按鈕，用于執行操作或回答問題。

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QPushButton, QWidget, QVBoxLayout

def  on_click ():
    print ( '按鈕被點擊！' ) 

app = QApplication([]) 
window = QWidget() 
layout = QVBoxLayout() 

button = QPushButton( '點擊我' ) 
button.clicked.connect(on_click)   # 將信號連接到插槽
layout.addWidget(button) 

window.setLayout(layout) 
window.show() 
app. exec ()

QLabel

QLabel顯示文本或圖像。它通常用于指示表單字段、提供提示或顯示圖像。

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QLabel, QWidget, QVBoxLayout

app = QApplication([]) 
window = QWidget() 
layout = QVBoxLayout() 

label = QLabel( 'Hello, PyQt6!' ) 
layout.addWidget(label) 

window.setLayout(layout) 
window.show() 
app.exec ( )

布局管理

QVBoxLayout 和 QHBoxLayout

QVBoxLayout 和 QHBoxLayout用于垂直和水平排列小部件。

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QPushButton, QVBoxLayout, QHBoxLayout, QWidget 

app = QApplication([]) 
window = QWidget() 

v_layout = QVBoxLayout() 
h_layout = QHBoxLayout() 

btn1 = QPushButton('按鈕 1') 
btn2 = QPushButton('按鈕 2') 

v_layout.addWidget(btn1) 
h_layout.addWidget(btn2) 

window.setLayout(v_layout) 
window.setLayout(h_layout) 
window.show() 
app.exec()

對話框

QMessageBox

QMessageBox用于顯示消息。

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QMessageBox
app = QApplication([]) 
msg_box = QMessageBox() 
msg_box.setText( "這是一個消息框。" ) 
msg_box.exec ( )

高級小部件

QTableView

QTableView提供使用模型來管理數據的表格視圖。

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QTableView, QWidget, QVBoxLayout
from PyQt6.QtCore import QAbstractTableModel, Qt

class MyTableModel（QAbstractTableModel）：
    def rowCount（self，parent）：
        return 5    # 示例行數

    def columnCount（self，parent）：
        return 3   # 示例列數

    def data（self，index，role）：
        if role == Qt.ItemDataRole.DisplayRole:
            returnf"Cell ({index.row()},{index.column()})"

app = QApplication([])
window = QWidget()
layout = QVBoxLayout()
table_view = QTableView()
model = MyTableModel()
table_view.setModel(model)

layout.addWidget(table_view)
window.setLayout(layout)
window.show()
app.exec()

圖形視圖框架

QGraphicsView 和 QGraphicsScene

QGraphicsView是一個提供QGraphicsScene可視化表示的小部件。它用于復雜的圖形和自定義項目。

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QGraphicsScene, QGraphicsView

app = QApplication([])
scene = QGraphicsScene()
scene.addText("Hello, PyQt6 Graphics View!")

view = QGraphicsView(scene)
view.show()
app.exec()

自定義小部件

創建自定義小部件涉及從現有小部件或直接從現有小部件進行QWidget子類化，然后覆蓋方法來定制行為和外觀。

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QWidget, QPainter, QBrush, QPen
from PyQt6.QtCore import Qt

class CustomWidget(QWidget):
    def paintEvent(self, event):
        painter = QPainter(self)
        painter.setPen(QPen(Qt.blue, 8, Qt.SolidLine))
        painter.setBrush(QBrush(Qt.green, Qt.SolidPattern))
        painter.drawRect(10, 10, 200, 200)

app = QApplication([])
custom_widget = CustomWidget()
custom_widget.show()
app.exec()

輸入小部件

QLineEdit

QLineEdit小部件允許用戶輸入和編輯單行純文本。

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QLineEdit, QWidget, QVBoxLayout

app = QApplication([]) 
window = QWidget() 
layout = QVBoxLayout() 

line_edit = QLineEdit() 
line_edit.setPlaceholderText( "輸入一些文本..." ) 
layout.addWidget(line_edit) 

window.setLayout(layout) 
window.show() 
app.exec ()

QTextEdit

QTextEdit提供了一個用于編輯和顯示純文本和富文本的小部件。

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QTextEdit, QWidget, QVBoxLayout

app = QApplication([]) 
window = QWidget() 
layout = QVBoxLayout() 

text_edit = QTextEdit() 
text_edit.setPlainText( "這是一個 QTextEdit 小部件。您可以編輯我！" ) 
layout.addWidget(text_edit) 

window.setLayout(layout) 
window.show() 
app. exec ()

選擇小部件

QComboBox

QComboBox是一個小部件，允許用戶從選項列表中選擇或輸入自己的選項。

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QComboBox, QWidget, QVBoxLayout

app = QApplication([]) 
window = QWidget() 
layout = QVBoxLayout() 

combo_box = QComboBox() 
combo_box.addItems(["選項 1", "選項 2" , "選項 3"]) 
layout.addWidget(combo_box) 
window.setLayout(layout) 
window.show() 
app.exec()

QSpinBox 和 QDoubleSpinBox

QSpinBox和QDoubleSpinBox是分別允許用戶從整數或浮點值范圍中進行選擇的小部件。

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QSpinBox, QDoubleSpinBox, QWidget, QVBoxLayout

app = QApplication([]) 
window = QWidget() 
layout = QVBoxLayout() 

spin_box = QSpinBox() 
spin_box.setRange(0, 100) 
layout.addWidget(spin_box) 

double_spin_box = QDoubleSpinBox() 
double_spin_box.setRange(0.0, 100.0) 
layout.addWidget(double_spin_box) 

window.setLayout(layout) 
window.show() 
app.exec()

控制部件

QSlider

QSlider是一個控制小部件，允許用戶通過滑動手柄從線性范圍中選擇一個值。

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QSlider, QWidget, QVBoxLayout
from PyQt6.QtCore import Qt 

app = QApplication([]) 
window = QWidget() 
layout = QVBoxLayout() 

slider = QSlider(Qt.Orientation.Horizontal) 
slider.setRange(0 , 100 ) 
layout.addWidget(slider) 

window.setLayout(layout) 
window.show() 
app.exec()

QDial

QDial 與 QSlider 類似，但提供圓形撥號界面。

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QDial, QWidget, QVBoxLayout

app = QApplication([]) 
window = QWidget() 
layout = QVBoxLayout() 

dial = QDial() 
dial.setRange(0 , 100) 
layout.addWidget(dial) 

window.setLayout(layout) 
window.show() 
app.exec()

顯示小部件

QProgressBar

QProgressBar提供水平或垂直進度條。

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QProgressBar, QWidget, QVBoxLayout

app = QApplication([]) 
window = QWidget() 
layout = QVBoxLayout() 

progress_bar = QProgressBar() 
progress_bar.setRange( 0 , 100 ) 
progress_bar.setValue( 75 ) 
layout.addWidget(progress_bar) 

window.setLayout(layout) 
window.show() 
app.exec ( )

QLCD編號

QLCDNumber以類似 LCD 的風格顯示數字。

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QLCDNumber, QWidget, QVBoxLayout

app = QApplication([]) 
window = QWidget() 
layout = QVBoxLayout() 

lcd_number = QLCDNumber() 
lcd_number.display(123) 
layout.addWidget(lcd_number) 

window.setLayout(layout) 
window.show() 
app.exec()

創建第一個 Qt6 應用程序

下面就和云朵君一起開始創建一個簡單的 Qt6 應用程序，它會打開一個帶有問候消息的窗口。此示例使用 PyQt6，但你可以通過更改 import 語句輕松地將其適配到 PySide6。

import sys
from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QLabel, QWidget

app = QApplication(sys.argv)
window = QWidget()
window.setWindowTitle('Hello Qt6')
label = QLabel('Welcome to Qt6 with Python', window)
window.setGeometry(100, 100, 280, 80)
label.move(50, 20)
window.show()
sys.exit(app.exec())

探索 Qt6 GUI 元素

小部件

小部件是 Qt6 應用程序的基石。從簡單的標簽到復雜的滑塊，Qt6 提供了豐富的小部件。以下是創建 QPushButton 的方法：

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QPushButton

app = QApplication([])
button = QPushButton('Click Me')
button.clicked.connect(lambda: print('Button clicked!'))
button.show()
app.exec()

布局

布局有助于組織窗口內的小部件。Qt6 提供了多種布局，例如 QHBoxLayout、QVBoxLayout 和 GridLayout。以下是使用 QVBoxLayout 的示例：

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QVBoxLayout, QWidget, QPushButton

app = QApplication([]) 
window = QWidget() 
layout = QVBoxLayout() 
layout.addWidget(QPushButton('按鈕 1')) 
layout.addWidget(QPushButton('按鈕 2')) 
window.setLayout(layout) 
window.show() 
app.exec ( )

對話框和窗口

對話框是用于用戶交互的特殊窗口。在 Qt6 中創建對話框非常簡單：

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QDialog, QDialogButtonBox, QVBoxLayout

app = QApplication([]) 
dialog = QDialog() 
buttonBox = QDialogButtonBox(QDialogButtonBox.StandardButton.Ok | QDialogButtonBox.StandardButton.Cancel) 
buttonBox.accepted.connect(dialog.accept) 
buttonBox.rejected.connect(dialog.reject) 
layout = QVBoxLayout() 
layout.addWidget(buttonBox) 
dialog.setLayout(layout) 
dialog.exec()

高級 Qt6 功能

圖形和自定義小部件

Qt6 增強了對圖形的支持，允許創建自定義小部件和復雜的圖形元素。以下是繪制簡單矩形的代碼片段：

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QWidget
from PyQt6.QtGui import QPainter, QColor
from PyQt6.QtCore import Qt

class MyWidget(QWidget):
    def paintEvent(self, event):
        painter = QPainter(self)
        painter.setBrush(QColor(255, 0, 0, 180))
        painter.drawRect(10, 10, 100, 100)

app = QApplication([])
myWidget = MyWidget()
myWidget.show()
app.exec()

數據庫集成

Qt6 提供了強大的數據庫集成支持，可以輕松連接到主流數據庫。以下是連接到 SQLite 數據庫的方法：

from PyQt6.QtSql import QSqlDatabase, QSqlQuery

db = QSqlDatabase.addDatabase("QSQLITE")
db.setDatabaseName(":memory:")
if db.open():
    query = QSqlQuery()
    query.exec("CREATE TABLE people (id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT)")

Qt6 中的多線程

Qt6 支持多線程，這對于在執行長時間操作時保持 UI 的響應至關重要。以下是使用 QThread 的示例：

from PyQt6.QtCore import QThread, pyqtSignal
from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QLabel

class Worker(QThread):
    updated = pyqtSignal(str)

    def run(self):
        # Long running task
        self.updated.emit("Task Finished")

app = QApplication([])
label = QLabel("Starting...")
label.show()

worker = Worker()
worker.updated.connect(lambda text: label.setText(text))
worker.start()

app.exec()

高級 PyQt6 概念

PyQt6 的高級概念可用于創建更復雜、交互性更強的 GUI 應用程序。以下是一些高級主題的講解和代碼示例，包括模型-視圖-控制器 (MVC) 架構、自定義控件、圖形視圖框架以及 PyQt6 中的線程處理。

1. 模型-視圖-控制器（MVC）架構

MVC 架構將數據模型、用戶界面和控制邏輯分離到不同的組件中。這種分離使得應用程序更易于維護和擴展。

示例：為列表編輯器應用程序實現簡單的 MVC。

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QMainWindow, QListWidget, QVBoxLayout, QWidget, QPushButton

class Model:
    def __init__(self, data):
        self.data = data

class View(QMainWindow):
    def __init__(self, model):
        super().__init__()
        self.model = model
        self.initUI()

    def initUI(self):
        self.setWindowTitle('MVC Example')
        self.listWidget = QListWidget()
        for entry in self.model.data:
            self.listWidget.addItem(entry)

        self.addButton = QPushButton("Add Item")
        self.layout = QVBoxLayout()
        self.layout.addWidget(self.listWidget)
        self.layout.addWidget(self.addButton)

        self.container = QWidget()
        self.container.setLayout(self.layout)
        self.setCentralWidget(self.container)

class Controller:
    def __init__(self, model, view):
        self.model = model
        self.view = view
        self.connectSignals()

    def connectSignals(self):
        self.view.addButton.clicked.connect(self.addItem)

    def addItem(self):
        itemText = f"Item {len(self.model.data) + 1}"
        self.model.data.append(itemText)
        self.view.listWidget.addItem(itemText)

if __name__ == '__main__':
    app = QApplication([])
    model = Model(['Item 1', 'Item 2', 'Item 3'])
    view = View(model)
    controller = Controller(model, view)
    view.show()
    app.exec()

2. 自定義小部件

創建自定義小部件涉及對現有的 PyQt6 小部件或基QWidget類進行子類化，然后重寫方法來自定義小部件的外觀和行為。

示例：創建自定義按鈕小部件。

from PyQt6.QtWidgets import QPushButton, QApplication, QWidget, QVBoxLayout
from PyQt6.QtGui import QPainter, QColor
from PyQt6.QtCore import Qt

class ColorButton(QPushButton):
    def __init__(self, color, parent=None):
        super().__init__(parent)
        self.color = color

    def paintEvent(self, event):
        painter = QPainter(self)
        painter.setBrush(QColor(self.color))
        painter.drawRect(self.rect())

if __name__ == '__main__':
    app = QApplication([])
    window = QWidget()
    layout = QVBoxLayout()
    redButton = ColorButton('red')
    greenButton = ColorButton('green')
    layout.addWidget(redButton)
    layout.addWidget(greenButton)
    window.setLayout(layout)
    window.show()
    app.exec()

3. 圖形視圖框架

圖形視圖框架提供了基于場景的畫布，用于管理和與大量自定義 2D 圖形項目進行交互。

示例：在場景中顯示自定義項目。

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QGraphicsView, QGraphicsScene, QGraphicsEllipseItem
from PyQt6.QtCore import Qt

class GraphicsExample(QGraphicsView):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.scene = QGraphicsScene()
        self.setScene(self.scene)
        self.initUI()

    def initUI(self):
        ellipse = QGraphicsEllipseItem(0, 0, 100, 50)
        self.scene.addItem(ellipse)

if __name__ == '__main__':
    app = QApplication([])
    view = GraphicsExample()
    view.show()
    app.exec()

4. PyQt6 中的線程

對于長時間運行的操作，將工作負載移至單獨的線程可防止 GUI 卡死。PyQt6 不僅集成了 Python 的線程模塊，還提供了自己的QThread線程管理類。

示例：QThread用于后臺任務。

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QPushButton, QVBoxLayout, QWidget
from PyQt6.QtCore import QThread, pyqtSignal
import time

class Worker(QThread):
    finished = pyqtSignal()

    def run(self):
        time.sleep(5)  # Simulate a long-running task
        self.finished.emit()

class MainWindow(QWidget):
    def __init__(self):
        super().__init__()
        self.button = QPushButton("Start Task")
        self.button.clicked.connect(self.startTask)
        layout = QVBoxLayout()
        layout.addWidget(self.button)
        self.setLayout(layout)

    def startTask(self):
        self.thread = Worker()
        self.thread.finished.connect(self.taskFinished)
        self.thread.start()

    def taskFinished(self):
        self.button.setText("Task Finished")

if __name__ == '__main__':
    app = QApplication([])
    window = MainWindow()
    window.show()
    app.exec()

這些示例展示了 PyQt6 在開發復雜應用程序方面的多功能性和強大功能。通過利用這些先進的概念，開發人員可以創建兼具功能性和視覺吸引力的應用程序。

簡單計算器示例

創建一個簡單的計算器是熟悉 PyQt6 的好方法，它可以演示如何與小部件交互、處理事件以及執行基本操作。以下是創建可執行加、減、乘、除運算的基本計算器的分步指南。

步驟1：導入PyQt6模塊

首先，你需要從 PyQt6 導入必要的模塊。

from PyQt6.QtWidgets import QApplication, QWidget, QPushButton, QVBoxLayout, QLineEdit
import sys

步驟 2：創建計算器的 GUI

為計算器的 GUI 定義一個類。該類將創建計算器窗口、布局、顯示區域（用于顯示計算結果或輸入）以及用于數字和運算的按鈕。

class SimpleCalculator(QWidget): 
    def  __init__(self):
        super ().__init__() 
        self.setWindowTitle("Simple Calculator") 
        self.create_ui() 

    def create_ui(self):
        # 創建垂直布局
        self.layout = QVBoxLayout() 

        # 創建顯示行編輯
        self.display = QLineEdit() 
        # 使顯示只讀
        self.display.setReadOnly( True ) 
        self.layout.addWidget(self.display) 

        self.create_buttons() 
        self.setLayout(self.layout) 

    def create_buttons(self):
        # 計算器的按鈕
        buttons = [ 
            '7' , '8' , '9' , '/' , 
            '4' , '5' , '6' , '*'
            , ' 1' , '2' , ' 3' , '-' , 
            '0' , '.' , '=' , '+'
         ] 

        # 創建按鈕并將其添加到布局
        for button in buttons: 
            btn = QPushButton(button) 
            btn.clicked.connect(self.on_click) 
            self.layout.addWidget(btn) 

    def on_click(self):
        # 獲取被點擊的按鈕
        button = self.sender() 
        # 獲取按鈕的文本
        text = button.text() 
        if text == "=" : 
            # 如果按下了等于按鈕，則評估表達式
            try : 
                result = str(eval (self.display.text())) 
                self.display.setText(result) 
            except Exception as e: 
                self.display.setText("Error") 
        else : 
            # 如果按下了任何其他按鈕，則將其文本添加到顯示
            self.display.setText(self.display.text() + text)

步驟3：初始化并顯示計算器

定義SimpleCalculator類之后，你需要在啟動應用程序的主循環之前創建一個QApplication實例和計算器。

if __name__ == "__main__":
    app = QApplication(sys.argv)
    calculator = SimpleCalculator()
    calculator.show()
    sys.exit(app.exec())

這個簡單的計算器允許用戶使用按鈕輸入基本的算術運算，并在點擊“=”按鈕時顯示結果。eval函數用于計算顯示中的字符串表達式，這是一種簡單但可能不安全的執行動態表達式的方法。對于實際應用，請考慮實現更安全的計算機制，以避免eval相關的風險。

此示例涵蓋了基本操作，并為構建更復雜的功能（例如處理更復雜的數學運算、改進錯誤處理和增強用戶界面）提供了基礎。

設計原則和最佳實踐

使用 Qt6 和 Python 進行開發時，請考慮以下最佳實踐：

模塊化設計：將代碼組織成模塊和類。
信號和槽機制：利用Qt的信號和槽機制進行對象之間的通信。
資源管理：注意資源管理，尤其是圖形和數據庫連接。
用戶體驗：關注用戶體驗，確保你的應用程序直觀且響應迅速。

真實世界的應用示例

VLC 媒體播放器、Calibre 和 Anki 是 Qt6 多功能性的典型代表。分析這些應用程序會發現一些共同的挑戰，例如處理多媒體內容、管理龐大的庫以及實現間隔重復算法。

寫在最后

Python 和 Qt6 為開發跨平臺桌面應用程序提供了強大的組合。利用 Python 的簡潔性和 Qt6 全面的 GUI 元素，開發人員可以相對輕松地創建復雜的應用程序。

Qt6 豐富的 GUI 元素，加上 Python 的簡潔易讀性，確保開發者能夠高效地設計出不僅視覺上賞心悅目，而且功能強大、響應迅速的界面。豐富的小部件、強大的事件處理以及信號和槽機制，助力創建出在當今軟件領域脫穎而出的交互式、用戶友好的應用程序。

責任編輯：武曉燕來源：數據STUDIO