Python 文本終端 GUI 框架，太酷了
Curses
首先出場的是 Curses[1]。
Curse
Curses 是一個能提供基于文本終端窗口功能的動態庫，它可以:
- 使用整個屏幕
- 創建和管理一個窗口
- 使用 8 種不同的彩色
- 為程序提供鼠標支持
- 使用鍵盤上的功能鍵
Curses 可以在任何遵循 ANSI/POSIX 標準的 Unix/Linux 系統上運行。Windows 上也可以運行，不過需要額外安裝 windows-curses 庫：
pip install windows-curses
上面圖片，就是一哥們用 Curses 寫的 俄羅斯方塊游戲[2]，是不感覺滿滿的回憶吧，可以拿去復活古董機了。
我們也來試試牛刀：
import curses
myscreen = curses.initscr()
myscreen.border(0)
myscreen.addstr(12, 25, "Python curses in action!")
myscreen.refresh()
myscreen.getch()
curses.endwin()
- 需要注意 addstr 前兩個參數是字符坐標，不是像素坐標
- getch 會阻塞程序，直到等待鍵盤輸入
- curses.endwin() 作用是退出窗口
- 如果需要持續監聽用戶的交互，需要寫個循環，并對 getch() 獲得的輸入進行判斷
代碼運行效果如下：
小試牛刀
Curses 非常輕巧，特別適合處理一下簡單交互，代替復雜參數輸入的程序，既優雅，有簡單，而且 Curses 也是其他文字終端 UI 的基礎。
Npyscreen
Npyscreen[3] 也是一個用了編寫文本終端的 Python 組件庫，是基于 Curses 構建的應用框架。
比起 Curses，Npyscreen 更接近 UI 式編程，通過組件的組合完成 UI 展示和交互，而且 Npyscreen 可以自適應屏幕變化。
Npyscreen 提供了多個控件，比如 表單（Form）、單行文本輸入框（TitleText）、日期控件（TitleDateCombo）、多行文本輸入框（MultiLineEdit）、單選列表（TitleSelectOne）、進度條（TitleSlider）等多種控件。
提供強大的功能，滿足快速開發程序的要求，無論是簡單的單頁程序還是復雜的多頁應用。
來看一個小例子：
import npyscreen
class TestApp(npyscreen.NPSApp):
def main(self):
# These lines create the form and populate it with widgets.
# A fairly complex screen in only 8 or so lines of code - a line for each control.
F = npyscreen.Form(name = "Welcome to Npyscreen",)
t = F.add(npyscreen.TitleText, name = "Text:",)
fn = F.add(npyscreen.TitleFilename, name = "Filename:")
fn2 = F.add(npyscreen.TitleFilenameCombo, name="Filename2:")
dt = F.add(npyscreen.TitleDateCombo, name = "Date:")
s = F.add(npyscreen.TitleSlider, out_of=12, name = "Slider")
ml = F.add(npyscreen.MultiLineEdit,
value = """try typing here!\nMutiline text, press ^R to reformat.\n""",
max_height=5, rely=9)
ms = F.add(npyscreen.TitleSelectOne, max_height=4, value = [1,], name="Pick One",
values = ["Option1","Option2","Option3"], scroll_exit=True)
ms2= F.add(npyscreen.TitleMultiSelect, max_height =-2, value = [1,], name="Pick Several",
values = ["Option1","Option2","Option3"], scroll_exit=True)
# This lets the user interact with the Form.
F.edit()
print(ms.get_selected_objects())
if __name__ == "__main__":
App = TestApp()
App.run()
- 引入 Npyscreen 模塊，如果沒有可以通過 pip 安裝：pip install npyscreen
- 繼承 npyscreen.NPSApp 創建一個應用類 TestApp
- 實現 main 方法，方法里創建一個 Form 表單對象，然后向表單對象上添加各種控件，并設置控件的一些屬性
- 調用表單對象的 Edit 方法，將操作權交給用戶
- 在運行時，實例化 TestAPP，然后調用 run 方法啟動應用，應用即可進入等待用戶交互的狀態
上面代碼運行的效果如下：
Npyscreen
- [Tab] / [Shift + Tab] 用于切換控件焦點
- [回車] / [空格] 用于進入選擇、設置、確認
- 在選擇框架中，方向鍵與 vim[4] 操作類似，即通過 hjkl 來控制
是不是感覺很神奇，用文本原來可以做這么多復雜的操作，之前對命令行中的進度顯示的疑惑是否有所清晰了~
Urwid
如果說 Curses 和 Npysreen 是輕量級的文本終端 UI 框架，那么 Urwid[5] 絕對稱得上是重量級選手。
Urwid 包含了眾多開發文本 UI 的特性，例如：
- 應用窗口自適應
- 文本自動對齊
- 輕松設置文本塊
- 強大的選擇框控件
- 可以和各種基于事件驅動的框架集成，比如和 Twisted[6], Glib[7], Tornado[8] 等等
- 提供諸如編輯框、按鈕、多(單)選框 等多種預制控件
- 顯示模式支持原生、Curses模式、LCD 顯示屏 以及 網絡顯示器
- 支持 UTF-8 以及 CJK 字符集（可以顯示中文）
- 支持多種顏色
看看效果：
消息框
多字體
色彩
不知道你看了是什么感覺，我的感覺是：這也太卷了吧~
幾乎可以做 GUI 下的所有事情！
更厲害的是，Urwid 完全是按照面向對象的思想打造的框架：
Urwid 結構圖
現在我們來小試一把，感受一下 Urwid 的強大：
import urwid
def show_or_exit(key):
if key in ('q', 'Q'):
raise urwid.ExitMainLoop()
txt.set_text(repr(key))
txt = urwid.Text(u"Hello World")
fill = urwid.Filler(txt, 'middle')
loop = urwid.MainLoop(fill, unhandled_input=show_or_exit)
loop.run()
- 先引入 urwid 模塊
- 定義了一個輸入事件處理方法 show_or_exit
- 處理方法中，當輸入按鍵是 q 或者 Q 時，退出主循環，否則將按鍵名稱顯示出來
- urwid.Text 是一個文本控件，接受一個字符串作為顯示信息
- urwid.Filler 類似于 panel，將 txt 控件填充在上面，位置設置在窗口中央
- urwid.MainLoop 設置 Urwid 的主循環，將 fill 作為控件的繪制入口，參數 unhandled_input 接受一個按鍵事件處理方法，用的就是前面定義的 show_or_exit
- loop.run() 啟動 UI，并監控各種事件
運行這段代碼，就可以看到命令行被設置為交互模式，按鍵時會在窗口中央顯示出鍵名，如果按下 q 鍵，程序就會退出。
注意：
Urwid 只能在 Linux 操作系統中運行，Windows 上會因為缺失必要組件無法運行
總結
限于篇幅，這里只展示了三種文本終端框架，不過已經能對基于文本終端 UI 框架的強大感受一二了。
還有一些框架也很優秀，比如 prompt_toolkit，有興趣的同學可以研究一下。
雖然基于文本終端的 UI 早已不是主流，但是在一些特殊的行業或者業務中，還是有其存在的價值，研究一下，說不定在特殊的地方可以幫助到我們。
最后，推薦一個很有意思的基于文本終端的應用 —— 命令行網易云音樂[9]:
NetEase-MusicBox
是基于 Curses 開發，如果運行起來，能被它的強悍所震撼，有空可以玩玩，比心！
