Как написать мобильное приложение на python

Время на прочтение
5 мин

Количество просмотров 25K

Не факт, что вам потребуется написать серьёзное приложение на Python. А вот быстро собрать работающий сервис, чтобы «продать» его заказчику, — почему нет? Python универсален, и опыт создания мобильного софта на этом языке может оказаться полезным. Владислав Шашков из Сбербанка рассказал о том, как строится разработка с помощью фреймворка kivy.

— Добрый день. Меня зовут Владислав Шашков, я работаю в Сбербанке и вообще-то я продуктовик, не разработчик. Именно этим может быть интересен мой доклад, потому что он наглядно покажет, что сделать мобильное приложение на Python достаточно несложно.

Kivy — все-таки он «Киви», потому что образно его изображают на обложках книжек в виде фрукта, и на русском ближе будет произношение «Киви». Фреймворк развивается с 2011 года. По сути, это графическая UI-библиотека для создания кроссплатформенных приложений, не только на мобильных платформах. Ее особенностью является язык KV, это язык разметки. Если образно попробовать описать что такое язык KV, получится, что так бы выглядел HTML, будь он написан на Python.

Также мы поговорим о библиотеке KivyMD, которая представляет из себя набор виджетов в стиле Material Design. KivyMD позволяет создавать дружелюбный гугловый интерфейс, с которым можно работать над пользовательским опытом.

Здесь на видео показано, как пролистываются все виджеты, которые есть в библиотеке. Как вы можете видеть, это достаточно богатый набор элементов. Это и закладки, и кнопки, и прогресс-бары, и всплывашки. В принципе, есть все необходимое, чтобы реализовать нужный вам клиентский опыт. Если надо будет собрать сборку на iOS, то выглядеть она будет точно так же. Тот же Material Design. В принципе, такое приложение можно опубликовать в App Store, хоть оно и будет похожее на Google.

Kivy без KivyMD имеет очень аскетичный дизайн. Его даже клиентам показывать не стоит. Похожие на убунтовские простые кнопки, простые диалоги, не адаптированные к мобильному опыту, к мобильным пользователям. А KivyMD молодцы, все красиво сделано.

Есть плохая новость. Исполняемые пакеты приложения собирает специальная утилита — buildozer. И плохая новость заключается в том, что начать пользоваться, сделать первую сборку с ее помощью совсем не просто. Как и, наверное, с любым опенсорсным ПО, чтобы все получилось, чтобы в итоге дойти до цели и получить APK, нужно пройти определенной «тропой», не сворачивая по сторонам.

На этом слайде подробно описано, что нужно делать, как пройти по «тропе» и не сделать лишнего. Не надо пытаться обновить сам kivy или какие-то другие библиотеки в образе. Все что нужно, указано на слайде, остальное само подтянется и будет работать.

Дальше немного расскажу о структуре проекта Kivy. На слайдах размещены QR-коды, где закодированы ссылки на GitHub, чтобы вы могли их сейчас считать и непосредственно проследить примеры, о которых я буду рассказывать. (Первая ссылка — прим. ред.)

На экране представлен файл buildozer spec, это спецификация на проект. Самое важное здесь: есть строка, в которой перечисляются requirements, то есть библиотеки, которые необходимы для сборки, и в ней указывать надо Kivy, KivyMD, запись там есть, и на GitHub она тоже доступна.

Важный раздел, он закомментирован, касается андроидовских NDK, SDK, его трогать не надо. Значения по умолчанию будут работать.

Немного про UI и UX. В языке разметки KV есть два понятия: виджеты и лэйауты. Виджеты — видимые элементы, кнопочки, поля ввода и тому подобное. Виджеты получают события и могут их обрабатывать. А лэйауты — это объекты, которые позволяют позиционировать виджеты, их есть несколько видов, чтобы выстроить виджеты в рядок или наоборот, как-то произвольно позиционировать. В общем-то, этот подход стандартный для визуальных UI, UX, и в других библиотеках он тоже используется.

Здесь пример языка KV (ссылка — прим. ред.). Как мы видим, вначале за решеткой идет импорт библиотек, затем в угловых скобках… Неправильно говорить «корневой», просто начальный лэйаут, которому в коде будет сопоставлен класс. Один в один названия должны совпадать. Таким образом происходит сопоставление разметки и класса в коде. Дальше через отступы идут вложенные виджеты, внутри виджетов, опять отступом идут property и события, они в одном списке идут. Вот пример кода.

Вверху класс — класс лэйаута. Дальше идет класс приложения, и внизу две строчки для загрузки константы разметки, и запуска приложения. Знаю, что аудитория, наверное, не очень знакома с мобильной разработкой, поэтому расскажу о дальнейших шагах, что конкретно надо сделать на телефоне, чтобы запустить и отладить свой APK.

Первым делом надо на телефоне включить решим разработчика. Он достаточно хитро включается. Обычно это секретная последовательность нажатий пунктов меню в режиме настроек телефона. В презентации приведена одна из распространенных последовательностей, но на вашем телефоне она может не работать. После выполнения этой последовательности действий появится режим для разработчика, и можно уже устанавливать APK, отлаживать и дальше действовать.

Buildozer запускается в виртуальной машине, виртуальную машину надо обновить, чтобы она была посвежее. После этого появиться интеграция с USB, тогда можно будет подключить телефон к виртуальной машине.

Признак того, что у вас произошло подключение — телефон спросит разрешения на отладку. Каталог проекта создается в папке /BUILD. Чтобы собрать проект, необходимо в каталоге проекта выполнить команду buildozer android debug. Установка APK на телефон выполняется утилитой из Android Studio, которая уже есть в образе, командой adb install.

И фраза success говорит, что пока все хорошо, выполнена загрузка на телефон.

Отладка кода выполняется следующим образом. Надо запустить сбор отладочной информации командой adb logcat, чтобы параллельно с приложением работал сборщик. Ваше приложение после первого запуска «с высокой долей вероятности» упадет, после чего можно останавливать отладку и идти читать файлик логов.

Как искать сообщение об ошибке? По ключевому слову python. Самая последняя запись c ключевым словом python, как правило, расскажет вам, что пошло не так.

Про то, что можно сделать на телефоне. Мобильная платформа позволяет сделать не просто кнопочки, которые к API ходят, а поработать с большим разнообразием датчиков гаджета. Для работы с мобильной периферией есть стандартная библиотека plyer. Она платформенно-независимая, то есть все, что на ней будет написано, пересоберется с Android на iOS. На слайде перечислены все доступные опции. Там и GPS, и батарея, и камера… Но с камерой plyer позволяет сделать только статический снимок.

А следующий пример как раз расширяет эту возможность. Ссылка на GitHub, пример, который позволяет получать видеопоток в приложении. У меня была бизнес-задача QR-код распознать с картинки. Также этот пример может работать с распознаванием видео, дополненной реальностью и т. п.

Еще у kivy есть пространство для пользовательских аддонов — Garden. Любой может делать виджеты и тому подобное. Полезный виджет, который я использовал, это работа с картами. Он активный, можно масштабировать, покрутить карту. Здесь показан пример, как его подключать. В Garden есть много других виджетов.

Когда я работал над своим проектом, то проводил коридорное тестирование с коллегами, чтобы собрать обратную связь об использовании приложения. И получил такие замечательные возражения, как «я левые APK не буду ставить», «мама не разрешает», «я только телефон купил». Чтобы продолжить тестирование клиентского опыта по существу, мне пришлось пройти путь создания мобильного приложения до конца, а именно сделать релиз в Google Play. На слайде он описан. Основные моменты заключаются в том, что надо с ключами повозиться, и публикация в Google Play не бесплатная. Чтобы зарегистрироваться разработчиком, надо приготовить 25 долларов. И это еще очень демократично, потому что Apple просит 99 долларов.

На данном слайде приведены ссылка на пример приложения, можно посмотреть мой проект. Это все еще альфа-прототип, поэтому прошу не судить строго, если приложение будет падать. Ссылка на актуальную документацию свежая, мне представляется, что она хорошая. Есть комьюнити, группа ВКонтакте, ее админ на Хабре периодически статьи выпускает.

В наши дни каждый разработчик может столкнуться с необходимостью работы над мобильным или веб-приложением на Python. В Python нет встроенных инструментов для мобильных устройств, тем не менее существуют пакеты, которые можно использовать для создания мобильных приложений. Это Kivy, PyQt и даже библиотека Toga от Beeware.

Содержание

  • Принципы работы фреймворка Kivy Python
  • Установка Kivy
  • Работа с виджетами в Kivy
  • Запуск программы «Hello, Kivy!»
  • Отображение виджета Image в Kivy Python
  • Разметка (Layout) в UI Kivy
  • Добавление событий в Kivy
  • Использование языка дизайна KV
  • Создание приложения Kivy Python
  • Создаем apk приложения для Android на Python
  • Создание приложений для iPhone (iOS) на Python
  • Создание exe приложений для Windows на Python используя Kivy
  • Создание приложений для macOS на Python используя Kivy

Библиотеки являются основными элементами мобильного мира Python. Однако, говоря о Kivy, нельзя игнорировать преимущества данного фреймворка при работе с мобильными приложениями. Внешний вид приложения автоматически подстраивается под все платформы, разработчику при этом не нужно компилировать код после каждой поправки. Кроме того, здесь для создания приложений можно использовать чистый синтаксис Python.

В руководстве будут разобраны следующие темы:

  • Работа с виджетами Kivy;
  • Планировка UI и лейауты;
  • Добавление событий;
  • Использование языка KV;
  • Создание приложения-калькулятора;
  • Упаковка приложения для iOS, Android, Windows и macOS.

Разбор данного руководства предполагает, что читатель знаком с объектно-ориентированным программированием. Для введения в курс дела можете просмотреть статью об Объектно-ориентированном программировании (ООП) в Python 3.

Приступим!

Принципы работы фреймворка Kivy Python

Kivy был создан в 2011 году. Данный кросс-платформенный фреймворк Python работает на Windows, Mac, Linux и Raspberry Pi. В дополнение к стандартному вводу через клавиатуру и мышь он поддерживает мультитач. Kivy даже поддерживает ускорение GPU своей графики, что во многом является следствием использования  OpenGL ES2. У проекта есть лицензия MIT, поэтому библиотеку можно использовать бесплатно и вкупе с коммерческим программным обеспечением.

Во время разработки приложения через Kivy создается интуитивно понятный интерфейс (Natural user Interface), или NUI. Его главная идея в том, чтобы пользователь мог легко и быстро приспособиться к программному обеспечению без чтения инструкций.

Kivy не задействует нативные элементы управления, или виджеты. Все его виджеты настраиваются. Это значит, что приложения Kivy будут выглядеть одинаково на всех платформах. Тем не менее, это также предполагает, что внешний вид вашего приложения будет отличаться от нативных приложений пользователя. Это может стать как преимуществом, так и недостатком, все зависит от аудитории.

Установка Kivy

У Kivy есть множество зависимостей, поэтому лучше устанавливать его в виртуальную среду Python. Можно использовать встроенную библиотеку Python venv или же пакет virtualenv.

Виртуальная среда Python создается следующим образом:

$ python3 m venv my_kivy_project

По ходу данного действия исполняемый файл Python 3 будет скопирован в папку под названием my_kivy_project, куда также будут добавлено несколько других папок.

Есть вопросы по Python?

На нашем форуме вы можете задать любой вопрос и получить ответ от всего нашего сообщества!

Telegram Чат & Канал

Вступите в наш дружный чат по Python и начните общение с единомышленниками! Станьте частью большого сообщества!

Паблик VK

Одно из самых больших сообществ по Python в социальной сети ВК. Видео уроки и книги для вас!

Для использования виртуальной среды ее нужно активировать. На Mac или Linux это можно сделать, выполнив следующую команду, будучи внутри папки my_kivy_project:

Команда для Windows точно такая же, но активировать скрипт нужно в другом месте — через папку Scripts, а не bin.

После активации виртуальной среды Python можно запустить pip для установки Kivy. На Linux и Mac нужно выполнить следующую команду:

$ python m pip install kivy

Инсталляция на Windows несколько сложнее. В официальной документации фреймворка изучите пункт, касающийся установки Kivy на Windows. Пользователи Mac также могут скачать файл dmg и установить Kivy данным образом.

В случае возникновения проблем во время установки Kivy на вашу платформу изучите дополнительные инструкции, с которыми можно ознакомиться через страницу загрузки.

Работа с виджетами в Kivy

Виджеты — это отображаемые на экране элементы управления, которыми пользователь может оперировать. Любой инструментарий графического интерфейса пользователя поставляется с набором виджетов. Типичными представителями виджетов, что вы не раз использовали, являются кнопки, выпадающие списки и вкладки. Внутри фреймворка Kivy встроено много виджетов.

Запуск программы «Hello, Kivy!»

Принцип работы Kivy можно уловить, взглянув на следующее приложение «Hello, World!»:

from kivy.app import App

from kivy.uix.label import Label

class MainApp(App):

    def build(self):

        label = Label(text=‘Hello from Kivy’,

                      size_hint=(.5, .5),

                      pos_hint={‘center_x’: .5, ‘center_y’: .5})

        return label

if __name__ == ‘__main__’:

    app = MainApp()

    app.run()

Каждому приложению Kivy требуется создать подкласс App и переопределить метод build().  Сюда вы помещаете код UI или вызываете другие функции, которые определяют код UI. В данном случае создается виджет Label и передается text, size_hint и pos_hint. Последние два аргумента не обязательны.

size_hint говорит Kivy о размерах что нужно использовать при создании виджета. Используются два числа:

  1. Первое число x указывает на размер ширины элемента управления.
  2. Второе число y указывает на размер высоты элемента управления.

Значение обоих чисел должно быть в промежутке между 0 и 1. Значение по обоих показателей по умолчанию равно 1. Также можно задействовать pos_hint, что используется для позиционирования виджета. В коде, размещенном выше, указывается, что виджет должен быть размещен в центре осей x и y.

Для запуска приложения нужно инициализировать класс MainApp и вызвать метод run(). После этих действий на экране появится следующее:

App Hello from Kivy

Kivy также выводит в stdout довольно много текста:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

[INFO   ] [Logger      ] Record log in /home/mdriscoll/.kivy/logs/kivy_190607_2.txt

[INFO   ] [Kivy        ] v1.11.0

[INFO   ] [Kivy        ] Installed at «/home/mdriscoll/code/test/lib/python3.6/site-packages/kivy/__init__.py»

[INFO   ] [Python      ] v3.6.7 (default, Oct 22 2018, 11:32:17)

[GCC 8.2.0]

[INFO   ] [Python      ] Interpreter at «/home/mdriscoll/code/test/bin/python»

[INFO   ] [Factory     ] 184 symbols loaded

[INFO   ] [Image       ] Providers: img_tex, img_dds, img_sdl2, img_gif (img_pil, img_ffpyplayer ignored)

[INFO   ] [Text        ] Provider: sdl2([‘text_pango’] ignored)

[INFO   ] [Window      ] Provider: sdl2([‘window_egl_rpi’] ignored)

[INFO   ] [GL          ] Using the «OpenGL» graphics system

[INFO   ] [GL          ] Backend used <sdl2>

[INFO   ] [GL          ] OpenGL version <b‘4.6.0 NVIDIA 390.116’>

[INFO   ] [GL          ] OpenGL vendor <b‘NVIDIA Corporation’>

[INFO   ] [GL          ] OpenGL renderer <b‘NVS 310/PCIe/SSE2’>

[INFO   ] [GL          ] OpenGL parsed version: 4, 6

[INFO   ] [GL          ] Shading version <b‘4.60 NVIDIA’>

[INFO   ] [GL          ] Texture max size <16384>

[INFO   ] [GL          ] Texture max units <32>

[INFO   ] [Window      ] auto add sdl2 input provider

[INFO   ] [Window      ] virtual keyboard not allowed, single mode, not docked

[INFO   ] [Base        ] Start application main loop

[INFO   ] [GL          ] NPOT texture support is available

Это может быть полезно для отладки приложения.

Далее добавим виджет Image и посмотрим, чем он отличается от Label.

Отображение виджета Image в Kivy Python

В Kivy есть несколько видов виджетов, связанных с изображениями. Для загрузки картинок с жесткого диска можно задействовать Image, а при использовании адреса URL подойдет AsyncImage. К следующем примере берется стандартный класс Image:

from kivy.app import App

from kivy.uix.image import Image

class MainApp(App):

    def build(self):

        img = Image(source=‘/path/to/real_python.png’,

                    size_hint=(1, .5),

                    pos_hint={‘center_x’:.5, ‘center_y’:.5})

        return img

if __name__ == ‘__main__’:

    app = MainApp()

    app.run()

В данном коде импортируется Image из подпакета kivy.uix.image. Класс Image принимает много разных параметров, однако единственным для нас нужным является source, что указывает Kivy, какое изображение должно быть загружено. Здесь передается полный путь к выбранному изображению. Оставшаяся часть кода такая же, как и в прошлом примере.

После запуска кода должно выводиться нечто подобное:

Load Image Kivy

Текст из предыдущего примера был заменен картинкой.

Теперь рассмотрим, как добавить и оптимально расположить несколько виджетов в приложении.

Разметка (Layout) в UI Kivy

У каждого фреймворка есть свой собственный метод для размещения виджетов. К примеру, в wxPython используются классификаторы, а в Tkinter будет задействован лейаут, или менеджер геометрии. В Kivy за это отвечают Лейауты (Layouts). Доступно несколько различных типов Лейаутов. Чаще всего используются следующие виды:

  • BoxLayout;
  • FloatLayout;
  • GridLayout.

Найти полный список доступных Лейаутов можно в документации Kivy. Рабочий исходный код можно найти в kivy.uix.

Рассмотрим BoxLayout на примере следующего кода:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

import kivy

import random

from kivy.app import App

from kivy.uix.button import Button

from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout

red = [1,0,0,1]

green = [0,1,0,1]

blue =  [0,0,1,1]

purple = [1,0,1,1]

class HBoxLayoutExample(App):

    def build(self):

        layout = BoxLayout(padding=10)

        colors = [red, green, blue, purple]

        for i in range(5):

            btn = Button(text=«Button #%s» % (i+1),

                         background_color=random.choice(colors)

                         )

            layout.add_widget(btn)

        return layout

if __name__ == «__main__»:

    app = HBoxLayoutExample()

    app.run()

Здесь из kivy.uix.boxlayout импортируется модуль BoxLayout и затем устанавливается. После этого создается список цветов, которые представляют собой цвета RGB (Red-Blue-Green).

В конечном итоге формируется цикл для range из 5, результатом чего является кнопка btn для каждой итерации. Сделаем вещи немного интереснее и поставим в качестве фона кнопки background_color случайный цвет. Теперь можно добавить кнопку в лейаут при помощи layout.add_widget(btn).

После запуска кода выведется нечто подобное:

Kivy Hbox Layout

Здесь представлены 5 кнопок, окрашенных случайным образом, по одной для каждой итерации цикла for.

Во время создания лейаута следует учитывать следующие аргументы:

  • padding: Отступ padding между лейаутом и его дочерними элементами уточняется в пикселях. Для этого можно выбрать один из трех способов:
    1. Список из четырех аргументов: [padding_left, padding_top, padding_right, padding_bottom]
    2. Список из двух аргументов: [padding_horizontal, padding_vertical]
    3. Один аргумент: padding=10
  • spacing: При помощи данного аргумента добавляется расстояние между дочерними виджетами.
  • orientation: Позволяет изменить значение orientation для BoxLayout по умолчанию — с горизонтального на вертикальное.

Добавление событий в Kivy

Как и многие другие инструментарии GUI, по большей части Kivy полагается на события. Фреймворк отзывается на нажатие клавиш, кнопки мышки или прикосновение к сенсорному экрану. В Kivy задействован концепт Часов (Clock), что дает возможность создать своего рода график для вызова определенных функций в будущем.

В Kivy также используется концепт Свойств (Properties), что работает с EventDispatcher. Свойства помогают осуществить проверку достоверности. Они также запускают события, когда виджет меняет размер или позицию.

Добавим событие для кнопки из предыдущего кода:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

from kivy.app import App

from kivy.uix.button import Button

class MainApp(App):

    def build(self):

        button = Button(text=‘Hello from Kivy’,

                        size_hint=(.5, .5),

                        pos_hint={‘center_x’: .5, ‘center_y’: .5})

        button.bind(on_press=self.on_press_button)

        return button

    def on_press_button(self, instance):

        print(‘Вы нажали на кнопку!’)

if __name__ == ‘__main__’:

    app = MainApp()

    app.run()

В данном коде вызывается button.bind(), а событие on_press ссылается на MainApp.on_press_button().

Этот метод неявно принимает экземпляр виджета, который является самим объектом кнопки. Сообщение будет выводиться на stdout всякий раз при нажатии пользователем на кнопку.

Использование языка дизайна KV

Kivy предоставляет язык дизайна KV, что можно использовать в приложениях Kivy. Язык KV позволяет отделить дизайн интерфейса от логики приложения. Он придерживается принципа разделения ответственности и является частью архитектурного паттерна Модель-Представление-Контроллер (Model-View-Controller).  Предыдущий пример можно обновить, используя язык KV:

from kivy.app import App

from kivy.uix.button import Button

class ButtonApp(App):

    def build(self):

        return Button()

    def on_press_button(self):

        print(‘Вы нажали на кнопку!’)

if __name__ == ‘__main__’:

    app = ButtonApp()

    app.run()

С первого взгляда данный код может показаться несколько странным, так как кнопка Button создается без указания атрибутов или привязывания к ним событий. Здесь Kivy автоматически ищет файл с таким же названием, что и у класса, только строчными буквами и без части App в названии класса.

В данном случае названием класса является ButtonApp, поэтому Kivy будет искать файл button.kv. Если такой файл существует, и он также форматирован должным образом, тогда Kivy использует его при загрузке UI. Попробуйте создать такой файл и добавить следующий код:

<Button>:

    text: ‘Press me’

    size_hint: (.5, .5)

    pos_hint: {‘center_x’: .5, ‘center_y’: .5}

    on_press: app.on_press_button()

Действия каждой строки:

  • Строка 1 соответствует вызову Button в коде Python. Kivy должен осмотреть инициализированный объект для определения кнопки;
  • Строка 2 устанавливает text кнопки;
  • Строка 3 устанавливает ширину и высоту при помощи size_hint;
  • Строка 4 устанавливает позицию кнопки через pos_hint;
  • Строка 5 устанавливает обработчик событий on_press. Для указания Kivy места обработчика событий используется app.on_press_button(). Здесь Kivy будет искать метод .on_press_button() в классе Application.

Вы можете установить все ваши виджеты и лейауты внутри одного или нескольких файлов языка KV. Язык KV также поддерживает импорт модулей Python в KV, создавая динамичные классы, и это далеко не предел. Ознакомиться с полным перечнем его возможностей можно в гиде Kivy по языку KV.

Теперь мы можем приступить к созданию настоящего рабочего приложения.

Создание приложения Kivy Python

Создание чего-то полезное несомненно является отличным способом выучить новый навык. Учитывая данное утверждение, давайте используем Kivy при создании калькулятора, который будет поддерживать следующие операции:

  • Сложение;
  • Вычитание;
  • Умножение;
  • Деление.

В данном приложении будет использован набор кнопок в своего рода лейауте. В верхней части также будет специальный блок для вывода операций и их результатов. В итоге калькулятор будет выглядеть следующим образом:

Kivy Calculator

Теперь, когда у нас есть в наличии целевой UI, может составить код:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

from kivy.app import App

from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout

from kivy.uix.button import Button

from kivy.uix.textinput import TextInput

class MainApp(App):

    def build(self):

        self.operators = [«/», «*», «+», «-«]

        self.last_was_operator = None

        self.last_button = None

        main_layout = BoxLayout(orientation=«vertical»)

        self.solution = TextInput(

            multiline=False, readonly=True, halign=«right», font_size=55

        )

        main_layout.add_widget(self.solution)

        buttons = [

            [«7», «8», «9», «/»],

            [«4», «5», «6», «*»],

            [«1», «2», «3», «-«],

            [«.», «0», «C», «+»],

        ]

        for row in buttons:

            h_layout = BoxLayout()

            for label in row:

                button = Button(

                    text=label,

                    pos_hint={«center_x»: 0.5, «center_y»: 0.5},

                )

                button.bind(on_press=self.on_button_press)

                h_layout.add_widget(button)

            main_layout.add_widget(h_layout)

        equals_button = Button(

            text=«=», pos_hint={«center_x»: 0.5, «center_y»: 0.5}

        )

        equals_button.bind(on_press=self.on_solution)

        main_layout.add_widget(equals_button)

        return main_layout

Калькулятор работает следующим образом:

  • В строках с 8 по 10 создается список operators и несколько полезных значений, last_was_operator и last_button, которые будут использованы чуть позже.
  • В строках с 11 по 15 создается лейаут верхнего уровня main_layout, к нему также добавляется виджет только для чтения TextInput.
  • В строках с 16 по 21 создается вложенный список из списков, где есть большая часть кнопок для калькулятора.
  • В строке 22 начинается цикл for для кнопок. Для каждого вложенного списка делается следующее:
    1. В строке 23 создается BoxLayout с горизонтальной ориентацией.
    2. В строке 24 начинается еще один цикл for для элементов вложенного списка.
    3. В строках с 25 по 39 создаются кнопки для ряда и связываются обработчиком событий, после чего кнопки добавляются к горизонтальному BoxLayout из строки 23.
    4. В строке 31 этот лейаут добавляется к main_layout.
  • В строках с 33 по 37 создается кнопка равно (=) и привязывается к обработчику событий, после чего она добавляется к main_layout.

Далее создается обработчик событий .on_button_press(). Код будет выглядеть следующим образом:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

def on_button_press(self, instance):

    current = self.solution.text

    button_text = instance.text

    if button_text == «C»:

        # Очистка виджета с решением

        self.solution.text = «»

    else:

        if current and (

            self.last_was_operator and button_text in self.operators):

            # Не добавляйте два оператора подряд, рядом друг с другом

            return

        elif current == «» and button_text in self.operators:

            # Первый символ не может быть оператором

            return

        else:

            new_text = current + button_text

            self.solution.text = new_text

    self.last_button = button_text

    self.last_was_operator = self.last_button in self.operators

Почти все виджеты приложения вызывают .on_button_press(). Это работает следующим образом:

  • Строка 41 принимает аргумент instance, в результате чего можно узнать, какой виджет вызвал функцию.
  • Строки между 42 и 43 извлекают и хранят значения solution и text кнопки.
  • Строки c 45 по 47 проверяют, на какую кнопку нажали. Если пользователь нажимает с, тогда очищается solution. В противном случае используется утверждение else.
  • Строка 49 проверяет, было ли у решения предыдущее значение.
  • Строки с 50 по 52 проверяют, была ли последняя нажатая кнопка оператором. Если да, тогда solution обновляться не будет. Это необходимо для предотвращения создания двух операций в одном ряду. К примеру, 1 * / будет недействительным утверждением.
  • Строки с 53 по 55 проверяют, является ли первый символ оператором. Если да, тогда solution обновляться не будет, так как первое значение не может быть значением оператора.
  • Строки с 56 по 58 переходят к условию else. Если никакое из предыдущих значений не найдено, тогда обновляется solution.
  • Строка 59 устанавливает last_button к метке последней нажатой кнопки.
  • Строка 60 устанавливает last_was_operator к значению True или False в зависимости от того, был символ оператором или нет.

Последней частью кода будет .on_solution():

def on_solution(self, instance):

    text = self.solution.text

    if text:

        solution = str(eval(self.solution.text))

        self.solution.text = solution

Здесь берется текущий текст из solution и используется встроенный в Python eval() для исполнения. Если пользователь создал формулу вроде 1+2, тогда eval() запустит код и вернет результат. В конце результат устанавливается как новое значение виджета solution.

На заметку: порой eval() бывает опасным, так как он может запустить произвольный код. Многие разработчики избегают его использование именно по этой причине. Тем не менее, ввиду задействования только целых чисел, операторов и точки в качестве вводных данных для eval(), в данном контексте его можно использовать безопасно.

При запуске данного кода на рабочем столе компьютера приложение будет выглядеть следующим образом:

KV Calculator

Полный текст кода примера калькулятора представлен ниже:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

from kivy.app import App

from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout

from kivy.uix.button import Button

from kivy.uix.textinput import TextInput

class MainApp(App):

    def build(self):

        self.operators = [«/», «*», «+», «-«]

        self.last_was_operator = None

        self.last_button = None

        main_layout = BoxLayout(orientation=«vertical»)

        self.solution = TextInput(

            multiline=False, readonly=True, halign=«right», font_size=55

        )

        main_layout.add_widget(self.solution)

        buttons = [

            [«7», «8», «9», «/»],

            [«4», «5», «6», «*»],

            [«1», «2», «3», «-«],

            [«.», «0», «C», «+»],

        ]

        for row in buttons:

            h_layout = BoxLayout()

            for label in row:

                button = Button(

                    text=label,

                    pos_hint={«center_x»: 0.5, «center_y»: 0.5},

                )

                button.bind(on_press=self.on_button_press)

                h_layout.add_widget(button)

            main_layout.add_widget(h_layout)

        equals_button = Button(

            text=«=», pos_hint={«center_x»: 0.5, «center_y»: 0.5}

        )

        equals_button.bind(on_press=self.on_solution)

        main_layout.add_widget(equals_button)

        return main_layout

    def on_button_press(self, instance):

        current = self.solution.text

        button_text = instance.text

        if button_text == «C»:

            # Очистка виджета с решением

            self.solution.text = «»

        else:

            if current and (

                self.last_was_operator and button_text in self.operators):

                # Не добавляйте два оператора подряд, рядом друг с другом

                return

            elif current == «» and button_text in self.operators:

                # Первый символ не может быть оператором

                return

            else:

                new_text = current + button_text

                self.solution.text = new_text

        self.last_button = button_text

        self.last_was_operator = self.last_button in self.operators

    def on_solution(self, instance):

        text = self.solution.text

        if text:

            solution = str(eval(self.solution.text))

            self.solution.text = solution

if __name__ == «__main__»:

    app = MainApp()

    app.run()

Пришло время разместить приложение в Google Play или в AppStore!

По завершении составления кода вы можете поделиться своим приложением с другими. Хорошим способом сделать это может стать превращение вашего кода в приложения для смартфона на Android. Для этого вначале нужно установить пакет buildozer через pip:

Затем создается новая папка, после чего нужно перейти в нее через терминал. Затем выполняется следующая команда:

После этого создается файл buildozer.spec, который будет использован для конфигурации сборки. К примеру, первые две строчки файла спецификации можно редактировать следующим образом:

[app]

# (str) Название вашего приложения

title = KvCalc

# (str) Название упаковки

package.name = kvcalc

# (str) Домен упаковки (нужен для упаковки android/ios)

package.domain = org.kvcalc

Не бойтесь посмотреть оставшуюся часть файла для выяснения того, что еще можно поменять.

На данный момент приложение почти готово к сборке, однако для начала нужно установить зависимости для buildozer.  После их установки скопируйте ваше приложение калькулятора в новую папку и переименуйте его в main.py. Этого требует buildozer. Если файл будет назван неверно, тогда процесс сборки завершится неудачей.

Теперь можно запустить следующую команду:

$ buildozer v android debug

Этап сборки займет время! На моем компьютере на это ушло около 15-20 минут. Здесь все зависит от вашего железа, так что времени может потребоваться еще больше. Расслабьтесь, налейте чашечку кофе или прогуляйтесь. Buildozer скачает те элементы Android SDK, которые нужны для процесса сборки. Если все идет по плану, тогда в папке bin появится файл под названием, напоминающим что-то вроде kvcalc-0.1-debug.apk.

Далее требуется связать телефон Android с компьютером и перенести туда файл apk. Затем откройте менеджер файлов телефона и кликните на файл apk. Android должен спросить, хотите ли вы установить приложение. Есть вероятность появления предупреждения, ведь приложение было скачано не из Google Play. Тем не менее, вы по-прежнему сможете установить его.

Вот как выглядит калькулятор, запущенный на Samsung S9:

KV Calc Android

У buildozer также есть несколько других команд, которые вы можете использовать. Изучите документацию, чтобы подробнее узнать об этом.

При необходимости добиться более детального управления упаковку можно осуществить через python-for-android. Здесь это обсуждаться не будет, но если интересно, ознакомьтесь, как еще можно быстро начать проект.

Создание приложений для iPhone (iOS) на Python

Инструкция для сборки приложения для iOS будет немного сложнее, нежели для Android. Для получения последней информации всегда проверяйте обновления официальной документации Kivy.

Вам нужен будет компьютер с операционной системой OS X: MacBook или iMac. На Linux или Windows вы не сможете создать приложения для Apple.

Перед упаковкой приложения для iOS на Mac необходимо выполнить следующие команды:

$ brew install autoconf automake libtool pkgconfig

$ brew link libtool

$ sudo easy_install pip

$ sudo pip install Cython==0.29.10

После успешной установки нужно скомпилировать при использования следующих команд:

$ git clone git://github.com/kivy/kivyios

$ cd kivyios

$ ./toolchain.py build python3 kivy

Если вы получаете ошибку, где говорится, что iphonesimulator не найден, тогда поищите способ решение проблемы на StackOverflow, после чего попробуйте запустить команды вновь.

Если вы получаете ошибки SSL, тогда скорее всего у вас не установлен OpenSSL от Python. Следующая команда должна это исправить:

$ cd /Applications/Python 3.7/

$ ./Install Certificates.command

Теперь вернитесь назад и запустите команду toolchain опять.

После успешного выполнения всех указанных выше команд можете создать проект Xcode при помощи использования скрипта toolchain. Перед созданием проекта Xcode переименуйте ваше главное приложение в main.py, это важно. Выполните следующую команду.

./toolchain.py create <title> <app_directory>

Здесь должна быть папка под названием title, внутри которой будет проект Xcode. Теперь можно открыть проект Xcode и работать над ним отсюда. Обратите внимание, что если вы хотите разместить свое приложение на AppStore, вам понадобится создать аккаунт разработчика на developer.apple.com и заплатить годовой взнос.

Создание exe приложений для Windows на Python используя Kivy

Упаковать приложение Kivy для Windows можно при помощи PyInstaller. Если ранее вы никогда не работали с ним, тогда изучите тему использования PyInstaller для упаковки кода Python в исполняемый файл.

Для установки PyInstaller можно использовать pip:

$ pip install pyinstaller

Следующая команда упакует ваше приложение:

Команда создаст исполняемый файл Windows, а вместе с ним еще несколько других файлов. Аргумент -w говорит PyInstaller, что приложение открывается в оконном режиме и не является приложение для командной строки. Если вы хотите, чтобы PyInstaller создал только один исполняемый файл, тогда можете передать в дополнение к -w аргумент --onefile.

Создание приложений для macOS на Python используя Kivy

Как и в случае с Windows, для создания исполняемого файла Mac можно также использовать PyInstaller. Единственным условием является запуск следующей команды на Mac:

$ pyinstaller main.py w onefile

Результатом станет один исполняемый файл в папке dist. Название исполняемого файла будет таким же, как и название файла Python, что был передан PyInstaller.

Если вы хотите уменьшить размер исполняемого файла или использовать в приложении GStreamer, тогда для получения дополнительной информации изучите тему упаковки для macOS.

Заключение

Kivy является действительно интересным фреймворком GUI, что можно использовать для создания пользовательских интерфейсов и мобильных приложений для Android и iOS. Внешне приложения Kivy будут отличаться от нативных приложений выбранной платформы. В том случае, если вы хотите выделяться на фоне конкурентов, это может быть выгодным преимуществом.

В данном руководстве были рассмотрены основы Kivy, среди которых стоит выделить добавление виджетов, привязку событий, планировку виджетов и лейауты, а также использование языка KV. В результате мы получили рабочее приложение Kivy и рассмотрели способы его переноса на другие платформы, в том числе мобильные.

В Kivy есть множество виджетов и концептов, которые не были рассмотрены в статьи. Для дальнейшего изучения темы можете изучить официальный сайт Kivy, где размещены разнообразные руководства, примеры приложений и многое другое.

Рекомендации

Для дальнейшего изучения Kivy ознакомьтесь со следующими ресурсами:

  • Гид программирования на Kivy 
  • Документация по упаковке приложений Kivy
  • Сборка приложений GUI через Python

Чтобы посмотреть, как создать приложение с графическим интерфейсом при использовании другого GUI фреймфорка Python, можете ознакомиться со статьями о wxPython.

Являюсь администратором нескольких порталов по обучению языков программирования Python, Golang и Kotlin. В составе небольшой команды единомышленников, мы занимаемся популяризацией языков программирования на русскоязычную аудиторию. Большая часть статей была адаптирована нами на русский язык и распространяется бесплатно.

E-mail: vasile.buldumac@ati.utm.md

Образование
Universitatea Tehnică a Moldovei (utm.md)

  • 2014 — 2018 Технический Университет Молдовы, ИТ-Инженер. Тема дипломной работы «Автоматизация покупки и продажи криптовалюты используя технический анализ»
  • 2018 — 2020 Технический Университет Молдовы, Магистр, Магистерская диссертация «Идентификация человека в киберпространстве по фотографии лица»

Getting Started

Getting up and running on python-for-android (p4a) is a simple process
and should only take you a couple of minutes. We’ll refer to Python
for android as p4a in this documentation.

Concepts

Basic:

  • requirements: For p4a, all your app’s dependencies must be specified
    via --requirements similar to the standard requirements.txt.
    (Unless you specify them via a setup.py/install_requires)
    All dependencies will be mapped to «recipes» if any exist, so that
    many common libraries will just work. See «recipe» below for details.
  • distribution: A distribution is the final «build» of your
    compiled project + requirements, as an Android project assembled by
    p4a that can be turned directly into an APK. p4a can contain multiple
    distributions with different sets of requirements.
  • build: A build refers to a compiled recipe or distribution.
  • bootstrap: A bootstrap is the app backend that will start your
    application. The default for graphical applications is SDL2.
    You can also use e.g. the webview for web apps, or service_only/service_library for
    background services. Different bootstraps have different additional
    build options.

Advanced:

  • recipe:
    A recipe is a file telling p4a how to install a requirement
    that isn’t by default fully Android compatible.
    This is often necessary for Cython or C/C++-using python extensions.
    p4a has recipes for many common libraries already included, and any
    dependency you specified will be automatically mapped to its recipe.
    If a dependency doesn’t work and has no recipe included in p4a,
    then it may need one to work.

Installation

Installing p4a

p4a is now available on Pypi, so you can install it using pip:

pip install python-for-android

You can also test the master branch from Github using:

pip install git+https://github.com/kivy/python-for-android.git

Installing Dependencies

p4a has several dependencies that must be installed:

  • ant
  • autoconf (for libffi and other recipes)
  • automake
  • ccache (optional)
  • cmake (required for some native code recipes like jpeg’s recipe)
  • cython (can be installed via pip)
  • gcc
  • git
  • libncurses (including 32 bit)
  • libtool (for libffi and recipes)
  • libssl-dev (for TLS/SSL support on hostpython3 and recipe)
  • openjdk-8
  • patch
  • python3
  • unzip
  • virtualenv (can be installed via pip)
  • zlib (including 32 bit)
  • zip

On recent versions of Ubuntu and its derivatives you may be able to
install most of these with:

sudo dpkg --add-architecture i386
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y build-essential ccache git zlib1g-dev python3 python3-dev libncurses5:i386 libstdc++6:i386 zlib1g:i386 openjdk-8-jdk unzip ant ccache autoconf libtool libssl-dev

On Arch Linux you should be able to run the following to
install most of the dependencies (note: this list may not be
complete):

sudo pacman -S core/autoconf core/automake core/gcc core/make core/patch core/pkgconf extra/cmake extra/jdk8-openjdk extra/python-pip extra/unzip extra/zip

On macOS:

brew install autoconf automake libtool openssl pkg-config
brew tap homebrew/cask-versions
brew install --cask homebrew/cask-versions/adoptopenjdk8

Installing Android SDK

Warning

python-for-android is often picky about the SDK/NDK versions.
Pick the recommended ones from below to avoid problems.

Basic SDK install

You need to download and unpack the Android SDK and NDK to a directory (let’s say $HOME/Documents/):

  • Android SDK
  • Android NDK

For the Android SDK, you can download ‘just the command line
tools’. When you have extracted these you’ll see only a directory
named tools, and you will need to run extra commands to install
the SDK packages needed.

For Android NDK, note that modern releases will only work on a 64-bit
operating system. The minimal, and recommended, NDK version to use is r25b:

  • Go to ndk downloads page
  • Windows users should create a virtual machine with an GNU Linux os
    installed, and then you can follow the described instructions from within
    your virtual machine.

Platform and build tools

First, install an API platform to target. The recommended *target* API
level is 27
, you can replace it with a different number but
keep in mind other API versions are less well-tested and older devices
are still supported down to the recommended specified *minimum*
API/NDK API level 21
:

$SDK_DIR/tools/bin/sdkmanager "platforms;android-27"

Second, install the build-tools. You can use
$SDK_DIR/tools/bin/sdkmanager --list to see all the
possibilities, but 28.0.2 is the latest version at the time of writing:

$SDK_DIR/tools/bin/sdkmanager "build-tools;28.0.2"

Configure p4a to use your SDK/NDK

Then, you can edit your ~/.bashrc or other favorite shell to include new environment
variables necessary for building on android:

# Adjust the paths!
export ANDROIDSDK="$HOME/Documents/android-sdk-27"
export ANDROIDNDK="$HOME/Documents/android-ndk-r23b"
export ANDROIDAPI="27"  # Target API version of your application
export NDKAPI="21"  # Minimum supported API version of your application
export ANDROIDNDKVER="r10e"  # Version of the NDK you installed

You have the possibility to configure on any command the PATH to the SDK, NDK and Android API using:

  • --sdk-dir PATH as an equivalent of $ANDROIDSDK
  • --ndk-dir PATH as an equivalent of $ANDROIDNDK
  • --android-api VERSION as an equivalent of $ANDROIDAPI
  • --ndk-api VERSION as an equivalent of $NDKAPI
  • --ndk-version VERSION as an equivalent of $ANDROIDNDKVER

Usage

Build a Kivy or SDL2 application

To build your application, you need to specify name, version, a package
identifier, the bootstrap you want to use (sdl2 for kivy or sdl2 apps)
and the requirements:

p4a apk --private $HOME/code/myapp --package=org.example.myapp --name "My application" --version 0.1 --bootstrap=sdl2 --requirements=python3,kivy

Note on --requirements: you must add all
libraries/dependencies your app needs to run.

Example: --requirements=python3,kivy,vispy. For an SDL2 app,
kivy is not needed, but you need to add any wrappers you might
use (e.g. pysdl2).

This p4a apk … command builds a distribution with python3,
kivy, and everything else you specified in the requirements.
It will be packaged using a SDL2 bootstrap, and produce
an .apk file.

Compatibility notes:

  • Python 2 is no longer supported by python-for-android. The last release supporting Python 2 was v2019.10.06.

Build a WebView application

To build your application, you need to have a name, version, a package
identifier, and explicitly use the webview bootstrap, as
well as the requirements:

p4a apk --private $HOME/code/myapp --package=org.example.myapp --name "My WebView Application" --version 0.1 --bootstrap=webview --requirements=flask --port=5000

Please note as with kivy/SDL2, you need to specify all your
additional requirements/dependencies.

You can also replace flask with another web framework.

Replace --port=5000 with the port on which your app will serve a
website. The default for Flask is 5000.

Build a Service library archive

To build an android archive (.aar), containing an android service , you need a name, version, package identifier, explicitly use the
service_library bootstrap, and declare service entry point (See :ref:`services <arbitrary_scripts_services>` for more options), as well as the requirements and arch(s):

p4a aar --private $HOME/code/myapp --package=org.example.myapp --name "My library" --version 0.1 --bootstrap=service_library --requirements=python3 --release --service=myservice:service.py --arch=arm64-v8a --arch=armeabi-v7a

You can then call the generated Java entrypoint(s) for your Python service(s) in other apk build frameworks.

Exporting the Android App Bundle (aab) for distributing it on Google Play

Starting from August 2021 for new apps and from November 2021 for updates to existings apps,
Google Play Console will require the Android App Bundle instead of the long lived apk.

python-for-android handles by itself the needed work to accomplish the new requirements:

p4a aab —private $HOME/code/myapp —package=org.example.myapp —name=»My App» —version 0.1 —bootstrap=sdl2 —requirements=python3,kivy —arch=arm64-v8a —arch=armeabi-v7a —release

This p4a aab … command builds a distribution with python3,
kivy, and everything else you specified in the requirements.
It will be packaged using a SDL2 bootstrap, and produce
an .aab file that contains binaries for both armeabi-v7a and arm64-v8a ABIs.

The Android App Bundle, is supposed to be used for distributing your app.
If you need to test it locally, on your device, you can use bundletool <https://developer.android.com/studio/command-line/bundletool>

Other options

You can pass other command line arguments to control app behaviours
such as orientation, wakelock and app permissions. See
:ref:`bootstrap_build_options`.

Rebuild everything

If anything goes wrong and you want to clean the downloads and builds to retry everything, run:

p4a clean_all

If you just want to clean the builds to avoid redownloading dependencies, run:

p4a clean_builds && p4a clean_dists

Getting help

If something goes wrong and you don’t know how to fix it, add the
--debug option and post the output log to the kivy-users Google
group or the
kivy #support Discord channel.

See :doc:`troubleshooting` for more information.

Advanced usage

Recipe management

You can see the list of the available recipes with:

p4a recipes

If you are contributing to p4a and want to test a recipes again,
you need to clean the build and rebuild your distribution:

p4a clean_recipe_build RECIPENAME
p4a clean_dists
# then rebuild your distribution

You can write «private» recipes for your application, just create a
p4a-recipes folder in your build directory, and place a recipe in
it (edit the __init__.py):

mkdir -p p4a-recipes/myrecipe
touch p4a-recipes/myrecipe/__init__.py

Distribution management

Every time you start a new project, python-for-android will internally
create a new distribution (an Android build project including Python
and your other dependencies compiled for Android), according to the
requirements you added on the command line. You can force the reuse of
an existing distribution by adding:

p4a apk --dist_name=myproject ...

This will ensure your distribution will always be built in the same
directory, and avoids using more disk space every time you adjust a
requirement.

You can list the available distributions:

p4a distributions

And clean all of them:

p4a clean_dists

Configuration file

python-for-android checks in the current directory for a configuration
file named .p4a. If found, it adds all the lines as options to the
command line. For example, you can add the options you would always
include such as:

--dist_name my_example
--android_api 27
--requirements kivy,openssl

Overriding recipes sources

You can override the source of any recipe using the
$P4A_recipename_DIR environment variable. For instance, to test
your own Kivy branch you might set:

export P4A_kivy_DIR=/home/username/kivy

The specified directory will be copied into python-for-android instead
of downloading from the normal url specified in the recipe.

setup.py file (experimental)

If your application is also packaged for desktop using setup.py,
you may want to use your setup.py instead of the
--requirements option to avoid specifying things twice.
For that purpose, check out :doc:`distutils`

Going further

See the other pages of this doc for more information on specific topics:

  • :doc:`buildoptions`
  • :doc:`commands`
  • :doc:`recipes`
  • :doc:`bootstraps`
  • :doc:`apis`
  • :doc:`troubleshooting`
  • :doc:`launcher`
  • :doc:`contribute`

Watch Now This tutorial has a related video course created by the Real Python team. Watch it together with the written tutorial to deepen your understanding: Build Cross-Platform GUI Apps With Kivy

These days, developers are highly likely to be working on a mobile or web application. Python doesn’t have built-in mobile development capabilities, but there are packages you can use to create mobile applications, like Kivy, PyQt, or even Beeware’s Toga library.

These libraries are all major players in the Python mobile space. However, there are some benefits you’ll see if you choose to create mobile applications with Kivy. Not only will your application look the same on all platforms, but you also won’t need to compile your code after every change. What’s more, you’ll be able to use Python’s clear syntax to build your applications.

In this tutorial, you’ll learn how to:

  • Work with Kivy widgets
  • Lay out the UI
  • Add events
  • Use the KV language
  • Create a calculator application
  • Package your application for iOS, Android, Windows, and macOS

This tutorial assumes you’re familiar with object-oriented programming. If you’re not, then check out Object-Oriented Programming (OOP) in Python 3.

Let’s get started!

Understanding the Kivy Framework

Kivy was first released in early 2011. This cross-platform Python framework can be deployed to Windows, Mac, Linux, and Raspberry Pi. It supports multitouch events in addition to regular keyboard and mouse inputs. Kivy even supports GPU acceleration of its graphics, since they’re built using OpenGL ES2. The project uses the MIT license, so you can use this library for free and commercial software.

When you create an application with Kivy, you’re creating a Natural User Interface or NUI. The idea behind a Natural User Interface is that the user can easily learn how to use your software with little to no instruction.

Kivy does not attempt to use native controls or widgets. All of its widgets are custom-drawn. This means that Kivy applications will look the same across all platforms. However, it also means that your app’s look and feel will differ from your user’s native applications. This could be a benefit or a drawback, depending on your audience.

Installing Kivy

Kivy has many dependencies, so it’s recommended that you install it into a Python virtual environment. You can use either Python’s built-in venv library or the virtualenv package. If you’ve never used a Python virtual environment before, then check out Python Virtual Environments: A Primer.

Here’s how you can create a Python virtual environment:

$ python3 -m venv my_kivy_project

This will copy your Python 3 executable into a folder called my_kivy_project and add a few other subfolders to that directory.

To use your virtual environment, you need to activate it. On Mac and Linux, you can do that by executing the following while inside the my_kivy_project folder:

The command for Windows is similar, but the location of the activate script is inside of the Scripts folder instead of bin.

Now that you have an activated Python virtual environment, you can run pip to install Kivy. On Linux and Mac, you’ll run the following command:

$ python -m pip install kivy

On Windows, installation is a bit more complex. Check out the official documentation for how to install Kivy on Windows. (Mac users can also download a dmg file and install Kivy that way.)

If you run into any issues installing Kivy on your platform, then see the Kivy download page for additional instructions.

Working With Kivy Widgets

A widget is an onscreen control that the user will interact with. All graphical user interface toolkits come with a set of widgets. Some common widgets that you may have used include buttons, combo boxes, and tabs. Kivy has many widgets built into its framework.

Running a “Hello, Kivy!” Program

To see how Kivy works, take a look at the following “Hello, World!” application:

from kivy.app import App
from kivy.uix.label import Label

class MainApp(App):
    def build(self):
        label = Label(text='Hello from Kivy',
                      size_hint=(.5, .5),
                      pos_hint={'center_x': .5, 'center_y': .5})

        return label

if __name__ == '__main__':
    app = MainApp()
    app.run()

Every Kivy application needs to subclass App and override build(). This is where you’ll put your UI code or make calls to other functions that define your UI code. In this case, you create a Label widget and pass in its text, size_hint, and pos_hint. These last two arguments are not required.

size_hint tells Kivy the proportions to use when creating the widget. It takes two numbers:

  1. The first number is the x size hint and refers to the width of the control.
  2. The second number is the y size hint and refers to the height of the control.

Both of these numbers can be anywhere between 0 and 1. The default value for both hints is 1. You can also use pos_hint to position the widget. In the code block above, you tell Kivy to center the widget on the x and y axes.

To make the application run, you instantiate your MainApp class and then call run(). When you do so, you should see the following on your screen:

Hello World in Kivy

Kivy also outputs a lot of text to stdout:

[INFO   ] [Logger      ] Record log in /home/mdriscoll/.kivy/logs/kivy_19-06-07_2.txt
[INFO   ] [Kivy        ] v1.11.0
[INFO   ] [Kivy        ] Installed at "/home/mdriscoll/code/test/lib/python3.6/site-packages/kivy/__init__.py"
[INFO   ] [Python      ] v3.6.7 (default, Oct 22 2018, 11:32:17)
[GCC 8.2.0]
[INFO   ] [Python      ] Interpreter at "/home/mdriscoll/code/test/bin/python"
[INFO   ] [Factory     ] 184 symbols loaded
[INFO   ] [Image       ] Providers: img_tex, img_dds, img_sdl2, img_gif (img_pil, img_ffpyplayer ignored)
[INFO   ] [Text        ] Provider: sdl2(['text_pango'] ignored)
[INFO   ] [Window      ] Provider: sdl2(['window_egl_rpi'] ignored)
[INFO   ] [GL          ] Using the "OpenGL" graphics system
[INFO   ] [GL          ] Backend used <sdl2>
[INFO   ] [GL          ] OpenGL version <b'4.6.0 NVIDIA 390.116'>
[INFO   ] [GL          ] OpenGL vendor <b'NVIDIA Corporation'>
[INFO   ] [GL          ] OpenGL renderer <b'NVS 310/PCIe/SSE2'>
[INFO   ] [GL          ] OpenGL parsed version: 4, 6
[INFO   ] [GL          ] Shading version <b'4.60 NVIDIA'>
[INFO   ] [GL          ] Texture max size <16384>
[INFO   ] [GL          ] Texture max units <32>
[INFO   ] [Window      ] auto add sdl2 input provider
[INFO   ] [Window      ] virtual keyboard not allowed, single mode, not docked
[INFO   ] [Base        ] Start application main loop
[INFO   ] [GL          ] NPOT texture support is available

This is useful for debugging your application.

Next, you’ll try adding an Image widget and see how that differs from a Label.

Displaying an Image

Kivy has a couple of different image-related widgets to choose from. You can use Image to load local images from your hard drive or AsyncImage to load an image from a URL. For this example, you’ll stick with the standard Image class:

from kivy.app import App
from kivy.uix.image import Image

class MainApp(App):
    def build(self):
        img = Image(source='/path/to/real_python.png',
                    size_hint=(1, .5),
                    pos_hint={'center_x':.5, 'center_y':.5})

        return img

if __name__ == '__main__':
    app = MainApp()
    app.run()

In this code, you import Image from the kivy.uix.image sub-package. The Image class takes a lot of different parameters, but the one that you want to use is source. This tells Kivy which image to load. Here, you pass a fully-qualified path to the image. The rest of the code is the same as what you saw in the previous example.

When you run this code, you’ll see something like the following:

Showing an image with Kivy

The text from the previous example has been replaced with an image.

Now you’ll learn how to add and arrange multiple widgets in your application.

Laying Out the UI

Each GUI framework that you use has its own method of arranging widgets. For example, in wxPython you’ll use sizers, while in Tkinter you use a layout or geometry manager. With Kivy, you’ll use Layouts. There are several different types of Layouts that you can use. Here are some of the most common ones:

  • BoxLayout
  • FloatLayout
  • GridLayout

You can search Kivy’s documentation for a full list of available Layouts. You can also look in kivy.uix for the actual source code.

Try out the BoxLayout with this code:

import kivy
import random

from kivy.app import App
from kivy.uix.button import Button
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout

red = [1,0,0,1]
green = [0,1,0,1]
blue =  [0,0,1,1]
purple = [1,0,1,1]

class HBoxLayoutExample(App):
    def build(self):
        layout = BoxLayout(padding=10)
        colors = [red, green, blue, purple]

        for i in range(5):
            btn = Button(text="Button #%s" % (i+1),
                         background_color=random.choice(colors)
                         )

            layout.add_widget(btn)
        return layout

if __name__ == "__main__":
    app = HBoxLayoutExample()
    app.run()

Here, you import BoxLayout from kivy.uix.boxlayout and instantiate it. Then you create a list of colors, which are themselves lists of Red-Blue-Green (RGB) colors. Finally, you loop over a range of 5, creating a button btn for each iteration. To make things a bit more fun, you set the background_color of the button to a random color. You then add the button to your layout with layout.add_widget(btn).

When you run this code, you’ll see something like this:

Using a Horizontal BoxLayout in Kivy

There are 5 randomly-colored buttons, one for each iteration of your for loop.

When you create a layout, there are a few arguments you should know:

  • padding: You can specify the padding in pixels between the layout and its children in one of three ways:
    1. A four-argument list: [padding_left, padding_top, padding_right, padding_bottom]
    2. A two-argument list: [padding_horizontal, padding_vertical]
    3. A singular argument: padding=10
  • spacing: You can add space between the children widgets with this argument.
  • orientation: You can change the default orientation of the BoxLayout from horizontal to vertical.

Adding Events

Like most GUI toolkits, Kivy is mostly event-based. The framework responds to user keypresses, mouse events, and touch events. Kivy has the concept of a Clock that you can use to schedule function calls for some time in the future.

Kivy also has the concept of Properties, which works with the EventDispatcher. Properties help you do validation checking. They also let you fire events whenever a widget changes its size or position.

Let’s add a button event to your button code from earlier:

from kivy.app import App
from kivy.uix.button import Button

class MainApp(App):
    def build(self):
        button = Button(text='Hello from Kivy',
                        size_hint=(.5, .5),
                        pos_hint={'center_x': .5, 'center_y': .5})
        button.bind(on_press=self.on_press_button)

        return button

    def on_press_button(self, instance):
        print('You pressed the button!')

if __name__ == '__main__':
    app = MainApp()
    app.run()

In this code, you call button.bind() and link the on_press event to MainApp.on_press_button(). This method implicitly takes in the widget instance, which is the button object itself. Finally, a message will print to stdout whenever the user presses your button.

Using the KV Language

Kivy also provides a design language called KV that you can use with your Kivy applications. The KV language lets you separate your interface design from the application’s logic. This follows the separation of concerns principle and is part of the Model-View-Controller architectural pattern. You can update the previous example to use the KV language:

from kivy.app import App
from kivy.uix.button import Button

class ButtonApp(App):
    def build(self):
        return Button()

    def on_press_button(self):
        print('You pressed the button!')

if __name__ == '__main__':
    app = ButtonApp()
    app.run()

This code might look a bit odd at first glance, as it creates a Button without setting any of its attributes or binding it to any events. What’s happening here is that Kivy will automatically look for a file that has the same name as the class in lowercase, without the App part of the class name.

In this case, the class name is ButtonApp, so Kivy will look for a file named button.kv. If that file exists and is properly formatted, then Kivy will use it to load up the UI. Go ahead and create this file and add the following code:

 1<Button>:
 2    text: 'Press me'
 3    size_hint: (.5, .5)
 4    pos_hint: {'center_x': .5, 'center_y': .5}
 5    on_press: app.on_press_button()

Here’s what each line does:

  • Line 1 matches the Button call in your Python code. It tells Kivy to look into the instantiated object for a button definition.
  • Line 2 sets the button’s text.
  • Line 3 sets the width and height with size_hint.
  • Line 4 sets the button’s position with pos_hint.
  • Line 5 sets the on_press event handler. To tell Kivy where the event handler is, you use app.on_press_button(). Here, Kivy knows will look in the Application class for a method called .on_press_button().

You can set up all of your widgets and layouts inside one or more KV language files. The KV language also supports importing Python modules in KV, creating dynamic classes, and much more. For full details, check out Kivy’s guide to the KV Language.

Now you’re ready to create a real application!

Creating a Kivy Application

One of the best ways to learn a new skill is by creating something useful. With that in mind, you’ll use Kivy to build a calculator that supports the following operations:

  • Addition
  • Subtraction
  • Multiplication
  • Division

For this application, you’ll need a series of buttons in some kind of layout. You’ll also need a box along the top of your app to display the equations and their results. Here’s a sketch of your calculator:

Kivy Calculator Mockup

Now that you have a goal for the UI, you can go ahead and write the code:

 1from kivy.app import App
 2from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
 3from kivy.uix.button import Button
 4from kivy.uix.textinput import TextInput
 5
 6class MainApp(App):
 7    def build(self):
 8        self.operators = ["/", "*", "+", "-"]
 9        self.last_was_operator = None
10        self.last_button = None
11        main_layout = BoxLayout(orientation="vertical")
12        self.solution = TextInput(
13            multiline=False, readonly=True, halign="right", font_size=55
14        )
15        main_layout.add_widget(self.solution)
16        buttons = [
17            ["7", "8", "9", "/"],
18            ["4", "5", "6", "*"],
19            ["1", "2", "3", "-"],
20            [".", "0", "C", "+"],
21        ]
22        for row in buttons:
23            h_layout = BoxLayout()
24            for label in row:
25                button = Button(
26                    text=label,
27                    pos_hint={"center_x": 0.5, "center_y": 0.5},
28                )
29                button.bind(on_press=self.on_button_press)
30                h_layout.add_widget(button)
31            main_layout.add_widget(h_layout)
32
33        equals_button = Button(
34            text="=", pos_hint={"center_x": 0.5, "center_y": 0.5}
35        )
36        equals_button.bind(on_press=self.on_solution)
37        main_layout.add_widget(equals_button)
38
39        return main_layout

Here’s how your calculator code works:

  • In lines 8 to 10, you create a list of operators and a couple of handy values, last_was_operator and last_button, that you’ll use later on.
  • In lines 11 to 15, you create a top-level layout main_layout and add a read-only TextInput widget to it.
  • In lines 16 to 21, you create a nested list of lists containing most of your buttons for the calculator.
  • In line 22, you start a for loop over those buttons. For each nested list you’ll do the following:
    • In line 23, you create a BoxLayout with a horizontal orientation.
    • In line 24, you start another for loop over the items in the nested list.
    • In lines 25 to 39, you create the buttons for the row, bind them to an event handler, and add the buttons to the horizontal BoxLayout from line 23.
    • In line 31, you add this layout to main_layout.
  • In lines 33 to 37, you create the equals button (=), bind it to an event handler, and add it to main_layout.

The next step is to create the .on_button_press() event handler. Here’s what that code looks like:

41def on_button_press(self, instance):
42    current = self.solution.text
43    button_text = instance.text
44
45    if button_text == "C":
46        # Clear the solution widget
47        self.solution.text = ""
48    else:
49        if current and (
50            self.last_was_operator and button_text in self.operators):
51            # Don't add two operators right after each other
52            return
53        elif current == "" and button_text in self.operators:
54            # First character cannot be an operator
55            return
56        else:
57            new_text = current + button_text
58            self.solution.text = new_text
59    self.last_button = button_text
60    self.last_was_operator = self.last_button in self.operators

Most of the widgets in your application will call .on_button_press(). Here’s how it works:

  • Line 41 takes the instance argument so you can access which widget called the function.

  • Lines 42 and 43 extract and store the value of the solution and the button text.

  • Lines 45 to 47 check to see which button was pressed. If the user pressed C, then you’ll clear the solution. Otherwise, move on to the else statement.

  • Line 49 checks if the solution has any pre-existing value.

  • Line 50 to 52 check if the last button pressed was an operator button. If it was, then solution won’t be updated. This is to prevent the user from having two operators in a row. For example, 1 */ is not a valid statement.

  • Lines 53 to 55 check to see if the first character is an operator. If it is, then solution won’t be updated, since the first value can’t be an operator value.

  • Lines 56 to 58 drop to the else clause. If none of the previous conditions are met, then update solution.

  • Line 59 sets last_button to the label of the last button pressed.

  • Line 60 sets last_was_operator to True or False depending on whether or not it was an operator character.

The last bit of code to write is .on_solution():

62def on_solution(self, instance):
63    text = self.solution.text
64    if text:
65        solution = str(eval(self.solution.text))
66        self.solution.text = solution

Once again, you grab the current text from solution and use Python’s built-in eval() to execute it. If the user created a formula like 1+2, then eval() will run your code and return the result. Finally, you set the result as the new value for the solution widget.

When you run this code, your application will look like this on a desktop computer:

Kivy Calculator

To see the full code for this example, expand the code block below.

Here’s the full code for the calculator:

from kivy.app import App
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
from kivy.uix.button import Button
from kivy.uix.textinput import TextInput

class MainApp(App):
    def build(self):
        self.operators = ["/", "*", "+", "-"]
        self.last_was_operator = None
        self.last_button = None
        main_layout = BoxLayout(orientation="vertical")
        self.solution = TextInput(
            multiline=False, readonly=True, halign="right", font_size=55
        )
        main_layout.add_widget(self.solution)
        buttons = [
            ["7", "8", "9", "/"],
            ["4", "5", "6", "*"],
            ["1", "2", "3", "-"],
            [".", "0", "C", "+"],
        ]
        for row in buttons:
            h_layout = BoxLayout()
            for label in row:
                button = Button(
                    text=label,
                    pos_hint={"center_x": 0.5, "center_y": 0.5},
                )
                button.bind(on_press=self.on_button_press)
                h_layout.add_widget(button)
            main_layout.add_widget(h_layout)

        equals_button = Button(
            text="=", pos_hint={"center_x": 0.5, "center_y": 0.5}
        )
        equals_button.bind(on_press=self.on_solution)
        main_layout.add_widget(equals_button)

        return main_layout

    def on_button_press(self, instance):
        current = self.solution.text
        button_text = instance.text

        if button_text == "C":
            # Clear the solution widget
            self.solution.text = ""
        else:
            if current and (
                self.last_was_operator and button_text in self.operators):
                # Don't add two operators right after each other
                return
            elif current == "" and button_text in self.operators:
                # First character cannot be an operator
                return
            else:
                new_text = current + button_text
                self.solution.text = new_text
        self.last_button = button_text
        self.last_was_operator = self.last_button in self.operators

    def on_solution(self, instance):
        text = self.solution.text
        if text:
            solution = str(eval(self.solution.text))
            self.solution.text = solution


if __name__ == "__main__":
    app = MainApp()
    app.run()

It’s time to deploy your application!

Packaging Your App for Android

Now that you’ve finished the code for your application, you can share it with others. One great way to do that is to turn your code into an application that can run on your Android phone. To accomplish this, first you’ll need to install a package called buildozer with pip:

Then, create a new folder and navigate to it in your terminal. Once you’re there, you’ll need to run the following command:

This will create a buildozer.spec file that you’ll use to configure your build. For this example, you can edit the first few lines of the spec file as follows:

[app]

# (str) Title of your application
title = KvCalc

# (str) Package name
package.name = kvcalc

# (str) Package domain (needed for android/ios packaging)
package.domain = org.kvcalc

Feel free to browse the rest of the file to see what else you can change.

At this point, you’re almost ready to build your application, but first, you’ll want to install the dependencies for buildozer. Once those are installed, copy your calculator application into your new folder and rename it to main.py. This is required by buildozer. If you don’t have the file named correctly, then the build will fail.

Now you can run the following command:

$ buildozer -v android debug

The build step takes a long time! On my machine, it took 15 to 20 minutes. Depending on your hardware, it may take even longer, so feel free to grab a cup of coffee or go for a run while you wait. Buildozer will download whatever Android SDK pieces it needs during the build process. If everything goes according to plan, then you’ll have a file named something like kvcalc-0.1-debug.apk in your bin folder.

The next step is to connect your Android phone to your computer and copy the apk file to it. Then you can open the file browser on your phone and click on the apk file. Android should ask you if you’d like to install the application. You may see a warning since the app was downloaded from outside Google Play, but you should still be able to install it.

Here’s the calculator running on my Samsung S9:

Kivy Calculator Running on Android Phone

The buildozer tool has several other commands you can use. Check out the documentation to see what else you can do.

You can also package the app using python-for-android if you need more fine-grained control. You won’t cover this here, but if you’re interested, check out the project’s quickstart.

Packaging Your App for iOS

The instructions for building an application for iOS are a bit more complex than Android. For the most up-to-date information, you should always use Kivy’s official packaging documentation. You’ll need to run the following commands before you can package your application for iOS on your Mac:

$ brew install autoconf automake libtool pkg-config
$ brew link libtool
$ sudo easy_install pip
$ sudo pip install Cython==0.29.10

Once those are all installed successfully, you’ll need to compile the distribution using the following commands:

$ git clone git://github.com/kivy/kivy-ios
$ cd kivy-ios
$ ./toolchain.py build python3 kivy

If you get an error that says iphonesimulator can’t be found, then see this StackOverflow answer for ways to solve that issue. Then try running the above commands again.

If you run into SSL errors, then you probably don’t have Python’s OpenSSL setup. This command should fix that:

$ cd /Applications/Python 3.7/
$ ./Install Certificates.command

Now go back and try running the toolchain command again.

Once you’ve run all the previous commands successfully, you can create your Xcode project using the toolchain script. Your main application’s entry point must be named main.py before you create the Xcode project. Here is the command you’ll run:

./toolchain.py create <title> <app_directory>

There should be a directory named title with your Xcode project in it. Now you can open that project in Xcode and work on it from there. Note that if you want to submit your application to the App Store, then you’ll have to create a developer account at developer.apple.com and pay their yearly fee.

Packaging Your App for Windows

You can package your Kivy application for Windows using PyInstaller. If you’ve never used it before, then check out Using PyInstaller to Easily Distribute Python Applications.

You can install PyInstaller using pip:

$ pip install pyinstaller

The following command will package your application:

This command will create a Windows executable and several other files. The -w argument tells PyInstaller that this is a windowed application, rather than a command-line application. If you’d rather have PyInstaller create a single executable file, then you can pass in the --onefile argument in addition to -w.

Packaging Your App for macOS

You can use PyInstaller to create a Mac executable just like you did for Windows. The only requirement is that you run this command on a Mac:

$ pyinstaller main.py -w --onefile

This will create a single file executable in the dist folder. The executable will be the same name as the Python file that you passed to PyInstaller. If you’d like to reduce the file size of the executable, or you’re using GStreamer in your application, then check out Kivy’s packaging page for macOS for more information.

Conclusion

Kivy is a really interesting GUI framework that you can use to create desktop user interfaces and mobile applications on both iOS and Android. Kivy applications will not look like the native apps on any platform. This can be an advantage if you want your application to look and feel different from the competition!

In this tutorial, you learned the basics of Kivy including how to add widgets, hook up events, lay out multiple widgets, and use the KV language. Then you created your first Kivy application and learned how to distribute it on other platforms, including mobile!

There are many widgets and concepts about Kivy that you didn’t cover here, so be sure to check out Kivy’s website for tutorials, sample applications, and much more.

Further Reading

To learn more about Kivy, check out these resources:

  • Kivy Programming Guide
  • Kivy Packaging Documentation
  • Build Desktop GUI Apps Using Python

To see how you might create a desktop application with another Python GUI framework, check out How to Build a Python GUI Application With wxPython.

Watch Now This tutorial has a related video course created by the Real Python team. Watch it together with the written tutorial to deepen your understanding: Build Cross-Platform GUI Apps With Kivy

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 «Python on Android»

Table Of Contents

  • Kivy Basics
    • Installation of the Kivy environment
    • Create an application
    • Kivy App Life Cycle
    • Running the application
    • Customize the application

Installation of the Kivy environment¶

Kivy depends on many libraries, such as SDL2, gstreamer, PIL,
Cairo, and more. They are not all required, but depending on the
platform you’re working on, they can be a pain to install. To ease your
development process, we provide pre-packaged binaries for Windows, macOS and Linux.

Have a look at one of these pages for detailed installation instructions:

  • Installation on Windows

  • Installation on macOS

  • Installation on Linux

  • Installation on Raspberry Pi

Alternatively, instructions for the development version can be found here:

  • Development install

Create an application¶

Creating a kivy application is as simple as:

  • sub-classing the App class

  • implementing its build() method so it returns a
    Widget instance (the root of your widget tree)

  • instantiating this class, and calling its run()
    method.

Here is an example of a minimal application:

import kivy
kivy.require('2.1.0') # replace with your current kivy version !

from kivy.app import App
from kivy.uix.label import Label


class MyApp(App):

    def build(self):
        return Label(text='Hello world')


if __name__ == '__main__':
    MyApp().run()

You can save this to a text file, main.py for example, and run it.

Kivy App Life Cycle¶

First off, let’s get familiar with the Kivy app life cycle.

../_images/Kivy_App_Life_Cycle.png

As you can see above, for all intents and purposes, our entry point into our App
is the run() method, and in our case that is “MyApp().run()”. We will get back
to this, but let’s start from the line:

It’s required that the base Class of your App inherits from the App class.
It’s present in the kivy_installation_dir/kivy/app.py.

Note

Go ahead and open up that file if you want to delve deeper into what the
Kivy App class does. We encourage you to open the code and read through it.
Kivy is based on Python and uses Sphinx for documentation, so the
documentation for each class is in the actual file.

Similarly on line 5:

from kivy.uix.label import Label

One important thing to note here is the way packages/classes are laid out. The
uix module is the section that holds the user interface elements
like layouts and widgets.

Moving on to line 8:

This is where we are defining the Base Class of our Kivy App. You should only
ever need to change the name of your app MyApp in this line.

Further on to line 10:

As highlighted by the image above, show casing the Kivy App Life Cycle, this
is the function where you should initialize and return your Root Widget. This
is what we do on line 11:

return Label(text='Hello world')

Here we initialize a Label with text ‘Hello World’ and return its instance.
This Label will be the Root Widget of this App.

Note

Python uses indentation to denote code blocks, therefore take note that in
the code provided above, at line 11 the class and function definition ends.

Now on to the portion that will make our app run at line 14 and 15:

if __name__ == '__main__':
    MyApp().run()

Here the class MyApp is initialized and its run() method called. This
initializes and starts our Kivy application.

Running the application¶

To run the application, follow the instructions for your operating system:

For Windows, Linux, macOS, or the RPi. From the terminal
where you installed Kivy simply run:

For Android or iOS, your application needs some complementary files to be able to run.
See Create a package for Android or See Create a package for iOS for further reference.

A window should open, showing a single Label (with the Text ‘Hello World’) that
covers the entire window’s area. That’s all there is to it.

../_images/quickstart.png

Customize the application¶

Lets extend this application a bit, say a simple UserName/Password page.

from kivy.app import App
from kivy.uix.gridlayout import GridLayout
from kivy.uix.label import Label
from kivy.uix.textinput import TextInput


class LoginScreen(GridLayout):

    def __init__(self, **kwargs):
        super(LoginScreen, self).__init__(**kwargs)
        self.cols = 2
        self.add_widget(Label(text='User Name'))
        self.username = TextInput(multiline=False)
        self.add_widget(self.username)
        self.add_widget(Label(text='password'))
        self.password = TextInput(password=True, multiline=False)
        self.add_widget(self.password)


class MyApp(App):

    def build(self):
        return LoginScreen()


if __name__ == '__main__':
    MyApp().run()

At line 2 we import a Gridlayout:

from kivy.uix.gridlayout import GridLayout

This class is used as a Base for our Root Widget (LoginScreen) defined
at line 7:

class LoginScreen(GridLayout):

At line 9 in the class LoginScreen, we override the method
__init__() so as to add widgets and to define their
behavior:

def __init__(self, **kwargs):
    super(LoginScreen, self).__init__(**kwargs)

One should not forget to call super in order to implement the functionality of
the original class being overloaded. Also note that it is good practice not to
omit the **kwargs while calling super, as they are sometimes used internally.

Moving on to Line 11 and beyond:

self.cols = 2
self.add_widget(Label(text='User Name'))
self.username = TextInput(multiline=False)
self.add_widget(self.username)
self.add_widget(Label(text='password'))
self.password = TextInput(password=True, multiline=False)
self.add_widget(self.password)

We ask the GridLayout to manage its children in two columns and add a
Label and a TextInput
for the username and password.

Running the above code will give you a window that should look like this:

../_images/guide_customize_step1.png

Try re-sizing the window and you will see that the widgets on screen adjust
themselves according to the size of the window without you having to do
anything. This is because widgets use size hinting by default.

The code above doesn’t handle the input from the user, does no validation or
anything else. We will delve deeper into this and Widget
size and positioning in the coming sections.

Язык программирования Python занимает первое место в списке языков программирования. Одна из многих причин — отличная поддержка библиотек для создания приложений мирового класса. Одной из таких библиотек является Kivy на Python, которая является кроссплатформенной библиотекой и используется для создания приложений с поддержкой multi-touch. Мы подробно узнаем о различных аспектах в этом руководстве по Kivy, в этой статье рассматриваются следующие темы:

  • Что такое Киви?
  1. Киви Архитектура
  • Создание простого приложения с использованием Python Kivy
  • Виджеты Kivy
  • Еще несколько взаимодействий с виджетами
  • Что такое язык киви?
  • Python и язык киви
  • Киви Недвижимость
  • Анимации
  • Панель настроек Kivy
  • Создание Android APK

Что такое Киви?

Kivy — это кроссплатформенная бесплатная библиотека Python с открытым исходным кодом для создания мультитач-приложений с естественным пользовательским интерфейсом. Kivy работает на поддерживаемых платформах, таких как Windows, OS X, Linux, Raspberry Pi, Android и т. Д.

Он распространяется под лицензией MIT и полностью бесплатен для использования. Фреймворк kivy стабилен и имеет хорошо документированный API.

Графический движок построен на OpenGL ES2 с использованием быстрого и современного конвейера. В набор инструментов входит более 20 виджетов, и все они легко расширяемы.

Киви Архитектура

Архитектура Киви состоит из следующего:

  • Основные поставщики и поставщики ввода
  • Графика
  • Основной
  • UIX
  • Модули
  • Входные события
  • Виджеты и диспетчеризация ввода

Давайте посмотрим на простое приложение, использующее Python kivy и несколько основных виджетов, таких как label и FloatLayout.

Создание простого приложения с использованием Python Kivy

В этом приложении метка будет перемещаться с помощью мультитач, и вы даже можете изменить размер метки.

from kivy.app import App
from kivy.uix.scatter import Scatter
from kivy.uix.label import Label
from kivy.uix.floatlayout import FloatLayout
 
 
class SimpleApp(App):
    def build(self):
        f = FloatLayout()
        s = Scatter()
        l = Label(text="Edureka!", font_size=150)
 
        f.add_widget(s)
        s.add_widget(l)
        return f
 
 
if __name__ == "__main__":
    SimpleApp().run()

Вывод:

Kivy Widgets

Давайте посмотрим на различные виджеты kivy. Виджеты kivy можно разделить на следующие категории.

  • Виджеты UX
  • Макеты
  • Сложные UX-виджеты
  • Виджеты поведения
  • Диспетчер экрана

Виджеты UX

  • Этикетка
  • Кнопка
  • Флажок
  • Изображение
  • Слайдер
  • Индикатор
  • Ввод текста
  • Кнопка-переключатель
  • Выключатель
  • видео

Ярлык

Виджет метки используется для визуализации текста. Он поддерживает строки как ascii, так и unicode. Вот простой пример, показывающий, как мы можем использовать виджет метки в нашем приложении.

from kivy.app import App
from kivy.uix.label import Label
 
 
class SimpleApp(App):
    def build(self):
        l = Label(text="Edureka!",font_size=150)
        return l
 
 
if __name__ == "__main__":
    SimpleApp().run()

Вывод:

Кнопка

Кнопка — это метка с действиями, которые запускаются при нажатии кнопки. Для настройки кнопки используются те же параметры, что и для метки. Вот простой пример, показывающий виджет кнопки. Он меняет состояние при нажатии, и мы даже можем добавить свойства или привязать некоторые действия к кнопке.

from kivy.app import App
from kivy.uix.button import Button
 
 
class SimpleApp(App):
    def build(self):
        def a(instance,value):
            print("welcome to edureka")
        btn = Button(text="Edureka!",font_size=150)
        btn.bind(state=a)
        return btn
 
 
if __name__ == "__main__":
    SimpleApp().run()

Вывод:

Флажок

Флажок — это кнопка с двумя состояниями, которую можно установить или снять. Вот небольшой пример, показывающий, как мы можем использовать флажок в приложении kivy.

from kivy.app import App
from kivy.uix.checkbox import CheckBox
 
 
class SimpleApp(App):
    def build(self):
        def on_checkbox_active(checkbox, value):
            if value:
                print('The checkbox', checkbox, 'is active')
            else:
                print('The checkbox', checkbox, 'is inactive')
 
        checkbox = CheckBox()
        checkbox.bind(active=on_checkbox_active)
        return checkbox
 
 
if __name__ == "__main__":
    SimpleApp().run()

Вывод:

Изображение

Этот виджет используется для отображения изображения. Когда вы запустите эту программу, она покажет изображение в приложении.

from kivy.app import App
from kivy.uix.image import Image
 
 
class SimpleApp(App):
    def build(self):
        img = Image(source="logo.png")
        return img
 
 
if __name__ == "__main__":
    SimpleApp().run()

Вывод:

Ползунок

Виджет ползунка поддерживает горизонтальную и вертикальную ориентацию и используется в качестве полосы прокрутки. Вот простой пример, показывающий слайдер в приложении kivy.

from kivy.app import App
from kivy.uix.slider import Slider
 
 
class SimpleApp(App):
    def build(self):
        slide = Slider(orientation='vertical', value_track=True, value_track_color=(1,0,0,1))
        return slide
 
 
if __name__ == "__main__":
    SimpleApp().run()

Вывод:

Индикатор выполнения

Он используется для отслеживания прогресса любой задачи. Вот простой пример, показывающий, как мы используем индикатор выполнения в приложении kivy.

from kivy.app import App
from kivy.uix.progressbar import ProgressBar
 
 
class SimpleApp(App):
    def build(self):
        Progress  = ProgressBar(max=1000)
        Progress.value = 650
        return Progress
 
 
if __name__ == "__main__":
    SimpleApp().run()

Вывод:

Ввод текста

Он предоставляет поле для редактирования простого текста.

from kivy.app import App
from kivy.uix.textinput import TextInput
 
 
class SimpleApp(App):
    def build(self):
        t = TextInput(font_size=150)
        return t
 
 
if __name__ == "__main__":
    SimpleApp().run()

Вывод:

Кнопка-переключатель

Он действует как флажок, когда вы касаетесь или щелкаете его, состояние переключается. Вот пример, чтобы показать кнопку-переключатель в приложении kivy. Когда вы нажимаете на переключатель, он меняет состояние с «нормального» на «вниз».

from kivy.app import App
from kivy.uix.togglebutton import ToggleButton
from kivy.uix.floatlayout import FloatLayout
 
 
class SimpleApp(App):
    def build(self):
 
        b = ToggleButton(text="python", border=(26,26,26,26), font_size=200)
        return b
 
 
if __name__ == "__main__":
    SimpleApp().run()

Вывод:

Переключить

Это похоже на механический переключатель, который включается или выключается. Вот простой пример, показывающий, как он используется в приложении kivy.

from kivy.app import App
from kivy.uix.switch import Switch
 
 
class SimpleApp(App):
    def build(self):
 
        s = Switch(active=True)
        return s
 
 
if __name__ == "__main__":
    SimpleApp().run()

Вывод:

Видео

Он используется для отображения видео файлов или потоков. Вот простой пример, демонстрирующий, как это работает в приложении kivy.

from kivy.app import App
from kivy.uix.video import Video
 
 
class SimpleApp(App):
    def build(self):
 
        s = Video(source="abc.mp4", play=True)
        return s
 
 
if __name__ == "__main__":
    SimpleApp().run()

Вывод: будет воспроизведено видео, указанное в ссылке на файл.

Макеты

Виджет макета не выполняет рендеринг, а просто действует как триггер, который определенным образом упорядочивает свои дочерние элементы.

  • Макет якоря
  • Макет коробки
  • Макет поплавка
  • Макет сетки
  • Макет страницы
  • Относительный макет
  • Макет разброса
  • Макет стека

Макет якоря

Он выравнивает дочерние виджеты по границе (слева, справа, вверх, вниз) или по центру. Вот простой пример, показывающий, как макет привязки используется в приложении kivy, когда привязка установлена ​​в центральное положение, мы можем установить ее в разные положения, такие как нижний левый, снизу вверх и т. Д.

from kivy.app import App
from kivy.uix.button import Button
from kivy.uix.anchorlayout import AnchorLayout
 
 
class SimpleApp(App):
    def build(self):
        layout = AnchorLayout(
            anchor_x='center', anchor_y='center')
        btn = Button(text='Hello World')
        layout.add_widget(btn)
        return layout
 
 
if __name__ == "__main__":
    SimpleApp().run()

Вывод:

Макет коробки

Он размещает дочерние виджеты в горизонтальных или вертикальных полях. В этом примере макет блока хранит виджеты в двух блоках, как показано ниже.

from kivy.app import App
from kivy.uix.button import Button
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
 
 
class SimpleApp(App):
    def build(self):
        layout = BoxLayout(orientation='vertical')
        btn = Button(text='Hello World')
        btn1 = Button(text="Welcome to edureka")
        layout.add_widget(btn)
        layout.add_widget((btn1))
        return layout
 
 
if __name__ == "__main__":
    SimpleApp().run()

Вывод:

Плавающий макет

Он учитывает свойства size_hint и pos_hint своих дочерних виджетов.

from kivy.app import App
from kivy.uix.scatter import Scatter
from kivy.uix.label import Label
from kivy.uix.floatlayout import FloatLayout
 
 
class SimpleApp(App):
    def build(self):
        f = FloatLayout()
        s = Scatter()
        l = Label(text="Edureka!", font_size=150)
 
        f.add_widget(s)
        s.add_widget(l)
        return f
 
 
if __name__ == "__main__":
    SimpleApp().run()

Вывод:

Макет сетки

Он помещает дочерние виджеты в коробку.

from kivy.app import App
from kivy.uix.button import Button
from kivy.uix.gridlayout import GridLayout
 
 
class SimpleApp(App):
    def build(self):
        layout = GridLayout(cols=2)
        layout.add_widget(Button(text='hello'))
        layout.add_widget(Button(text='world'))
        layout.add_widget(Button(text='welcome to'))
        layout.add_widget(Button(text='edureka'))
        return layout
 
 
if __name__ == "__main__":
    SimpleApp().run()

Вывод:

Макет страницы

Он используется для создания многостраничного макета.

from kivy.app import App
from kivy.uix.button import Button
from kivy.uix.pagelayout import PageLayout
 
 
class SimpleApp(App):
    def build(self):
        layout = PageLayout()
        layout.add_widget(Button(text='hello',background_color=(1,0,0,1)))
        layout.add_widget(Button(text='world',background_color=(0,1,0,1)))
        layout.add_widget(Button(text='welcome to',background_color=(1,1,1,1)))
        layout.add_widget(Button(text='edureka',background_color=(0,1,1,1)))
        return layout
 
 
if __name__ == "__main__":
    SimpleApp().run()

Вывод:

Относительный макет

Он позволяет вам устанавливать относительные координаты для дочерних виджетов.

from kivy.app import App
from kivy.uix.relativelayout import RelativeLayout
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
from kivy.uix.button import Button
from kivy.uix.label import Label
from kivy.lang import Builder
 
res = Builder.load_string('''BoxLayout:
    Label:
        text: 'Left'
    Button:
        text: 'Middle'
        on_touch_down: print('Middle: {}'.format(args[1].pos))
    RelativeLayout:
        on_touch_down: print('Relative: {}'.format(args[1].pos))
        Button:
            text: 'Right'
            on_touch_down: print('Right: {}'.format(args[1].pos))''')
 
 
class SimpleApp(App):
    def build(self):
        return res
 
 
if __name__ == "__main__":
    SimpleApp().run()

В этой программе мы использовали подход на языке KV, он будет рассмотрен позже на этом занятии.

Вывод:

Точечный макет

Он реализован в виде плавающего макета внутри скаттера. Вы можете изменить положение виджетов, используя разброс.

from kivy.app import App
from kivy.uix.scatterlayout import ScatterLayout
from kivy.uix.label import Label
 
class SimpleApp(App):
    def build(self):
        s = ScatterLayout()
        l = Label(text='edureka')
        s.add_widget(l)
        return s
 
 
if __name__ == "__main__":
    SimpleApp().run()

Вывод:

Макет стека

Он размещает виджеты по горизонтали или вертикали и столько, сколько может поместиться.

from kivy.app import App
from kivy.uix.stacklayout import StackLayout
from kivy.uix.button import Button
 
class SimpleApp(App):
    def build(self):
        root = StackLayout()
        for i in range(25):
            btn = Button(text=str(i), width=100 + i * 5, size_hint=(None, 0.15))
            root.add_widget(btn)
        return root
 
 
if __name__ == "__main__":
    SimpleApp().run()

Вывод:

Теперь, когда мы закончили с макетами, давайте взглянем на виджеты поведения в Kivy.

Виджеты поведения

Эти виджеты не выполняют рендеринга, а действуют в соответствии с графическими инструкциями или взаимодействием (касанием) своих дочерних элементов.

  • Разброс
  • Просмотр трафарета

Разброс

Scatter используется для создания интерактивных виджетов, которые можно вращать и масштабировать двумя или более пальцами в системе мультитач.

from kivy.app import App
from kivy.uix.scatter import Scatter
from kivy.uix.image import Image
 
 
class SimpleApp(App):
    def build(self):
        s = Scatter()
        s.add_widget(Image(source="logo.png"))
        return s
 
 
if __name__ == "__main__":
    SimpleApp().run()

Вывод:

Просмотр по шаблону

Представление трафарета ограничивает рисование дочерних виджетов ограничивающей рамкой вида трафарета. В этом примере мы используем простой виджет метки. Вид трафарета лучше всего использовать, когда мы рисуем на холсте, и он ограничивает действия ограниченной областью в приложении, а не всем окном.

from kivy.app import App
from kivy.uix.stencilview import StencilView
from kivy.uix.label import Label
from kivy.uix.scatter import Scatter
 
 
class SimpleApp(App):
    def build(self):
        s = StencilView()
        sc = Scatter()
        s.add_widget(sc)
        sc.add_widget(Label(text='edureka'))
        return s
 
 
if __name__ == "__main__":
    SimpleApp().run()

Вывод:

Диспетчер экрана

Это виджет, который используется для управления несколькими экранами вашего приложения. Он использует переходную базу для переключения с одного экрана на другой.

from kivy.app import App
from kivy.base import runTouchApp
from kivy.lang import Builder
from kivy.properties import ListProperty
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
 
from kivy.uix.screenmanager import ScreenManager, Screen, FadeTransition
 
import time
import random
 
class FirstScreen(Screen):
    pass
 
class SecondScreen(Screen):
    pass
 
class ColourScreen(Screen):
    colour = ListProperty([1., 0., 0., 1.])
 
class MyScreenManager(ScreenManager):
    def new_colour_screen(self):
        name = str(time.time())
        s = ColourScreen(name=name,
                         colour=[random.random() for _ in range(3)] + [1])
        self.add_widget(s)
        self.current = name
 
root_widget = Builder.load_string('''
#:import FadeTransition kivy.uix.screenmanager.FadeTransition
MyScreenManager:
    transition: FadeTransition()
    FirstScreen:
    SecondScreen:
<FirstScreen>:
    name: 'first'
    BoxLayout:
        orientation: 'vertical'
        Label:
            text: 'first screen!'
            font_size: 30
        Image:
            source: 'logo.png'
            allow_stretch: False
            keep_ratio: False
        BoxLayout:
            Button:
                text: 'goto second screen'
                font_size: 30
                on_release: app.root.current = 'second'
            Button:
                text: 'get random colour screen'
                font_size: 30
                on_release: app.root.new_colour_screen()
<SecondScreen>:
    name: 'second'
    BoxLayout:
        orientation: 'vertical'
        Label:
            text: 'second screen!'
            font_size: 30
        Image:
            source: 'logo1.jpg'
            allow_stretch: False
            keep_ratio: False
        BoxLayout:
            Button:
                text: 'goto first screen'
                font_size: 30
                on_release: app.root.current = 'first'
            Button:
                text: 'get random colour screen'
                font_size: 30
                on_release: app.root.new_colour_screen()
<ColourScreen>:
    BoxLayout:
        orientation: 'vertical'
        Label:
            text: 'colour {:.2},{:.2},{:.2} screen'.format(*root.colour[:3])
            font_size: 30
        Widget:
            canvas:
                Color:
                    rgba: root.colour
                Ellipse:
                    pos: self.pos
                    size: self.size
        BoxLayout:
            Button:
                text: 'goto first screen'
                font_size: 30
                on_release: app.root.current = 'first'
            Button:
                text: 'get random colour screen'
                font_size: 30
                on_release: app.root.new_colour_screen()
''')
 
class ScreenManagerApp(App):
    def build(self):
        return root_widget
 
ScreenManagerApp().run()

Вывод:

Еще несколько взаимодействий с виджетами

Давайте посмотрим на довольно интересный пример, где мы собираемся связать взаимодействие двух виджетов вместе с помощью метода bind.

from kivy.app import App
from kivy.uix.scatter import Scatter
from kivy.uix.label import Label
from kivy.uix.floatlayout import FloatLayout
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
from kivy.uix.textinput import TextInput
 
class SimpleApp(App):
    def build(self):
        b = BoxLayout(orientation="vertical")
        t = TextInput(font_size=100,text="default",size_hint_y=None, height=100)
        f = FloatLayout()
        s = Scatter()
        l = Label(text="default", font_size=150)
 
        t.bind(text=l.setter("text"))
        f.add_widget(s)
        s.add_widget(l)
        b.add_widget(t)
        b.add_widget(f)
        return b
 
 
if __name__ == "__main__":
    SimpleApp().run()

Что такое язык киви?

По мере того, как наше приложение становится все более сложным, становится трудно поддерживать конструкцию виджетов и явное объявление привязок. Чтобы преодолеть эти недостатки, альтернативой является язык kv, также известный как язык kivy или kvlang.

Язык kv позволяет создавать дерево виджетов декларативным образом, он позволяет создавать очень быстрые прототипы и гибко вносить изменения в пользовательский интерфейс. Это также помогает, отделяя логику приложения от пользовательского интерфейса.

Как загрузить файл KV?

Есть два способа загрузить файл kv в свое приложение.

  1. Соглашение по названию — kivy ищет файл с тем же именем, что и ваше приложение, начиная со строчной буквы минус «приложение», если он присутствует в имени вашего приложения.
SimpleApp - simple.kv

Если это определяет корневой виджет, он будет добавлен в дерево виджетов в качестве основы приложения.

2. Builder — вы можете напрямую указать kivy загрузить файл kv с помощью Builder.

Builder.load_file("filename.kv")
#or
Builder.load_string('''
''') #you can directly put your kv file as string using this approach.

Языковые правила KV

Корень объявляется путем объявления класса вашего корневого виджета

Widget:

Правило класса, объявленное именем класса виджета между ‹›, определяет внешний вид и поведение экземпляра этого класса

<Widget>:

Для языка KV есть три конкретных ключевых слова.

  1. приложение: относится к экземпляру приложения.
  2. root: относится к базовому виджету или корневому виджету.
  3. self: относится к текущему виджету.

Давайте рассмотрим простой пример, чтобы понять, как мы используем язык KV в нашем приложении.

from kivy.app import App
 
from kivy.uix.scatter import Scatter
from kivy.uix.label import Label
from kivy.uix.floatlayout import FloatLayout
from kivy.uix.textinput import TextInput
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
 
 
class ScatterTextWidget(BoxLayout):
    pass
 
 
class SimpleApp(App):
    def build(self):
        return ScatterTextWidget()
 
 
if __name__ == "__main__":
    SimpleApp().run()

Файл .KV

<ScatterTextWidget>:
    orientation: 'vertical'
    TextInput:
        id: my_textinput
        font_size: 150
        size_hint_y: None
        height: 200
        text: 'default'
    FloatLayout:
        Scatter:
            Label:
                text: my_textinput.text
                font_size: 150

Вывод:

Python и язык киви

Язык Python и kivy значительно упрощает любому разработчику написание читаемого кода для любого приложения, а также упрощает определение свойств и привязок для различных виджетов.

Давайте попробуем смешать языки Python и Kivy в следующем примере.

from kivy.app import App
 
from kivy.uix.scatter import Scatter
from kivy.uix.label import Label
from kivy.uix.floatlayout import FloatLayout
from kivy.uix.textinput import TextInput
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
import random
 
 
class Text(BoxLayout):
    def change_label_colour(self, *args):
        colour = [random.random() for i in range(3)] + [1]
        label = self.ids['my_label']
        label.color = colour
 
 
class SimpleApp(App):
    def build(self):
        return Text()
 
 
if __name__ == "__main__":
    SimpleApp().run()

Файл .KV

#:import color random
<Text>:
    orientation: 'vertical'
    TextInput:
        id: my_textinput
        font_size: 150
        size_hint_y: None
        height: 200
        text: 'default'
        on_text: my_label.color = [color.random() for i in range(3)] + [1]
    FloatLayout:
        Scatter:
            Label:
                id: my_label
                text: my_textinput.text
                font_size: 150

Вывод:

Киви Недвижимость

Свойства — это более простой способ определять события и связывать их вместе. Существуют различные типы свойств для описания типа данных, которые вы хотите обрабатывать.

  • StringProperty
  • NumericProperty
  • BoundedNumericProperty
  • ObjectProperty
  • DictProperty
  • ListProperty
  • OptionProperty
  • Псевдоним
  • BooleanProperty
  • ReferenceListProperty

Как декларировать недвижимость?

Мы должны объявить свойства на уровне класса. Вот простой пример, показывающий, как мы можем использовать свойства в приложении.

from kivy.app import App
from kivy.uix.widget import Widget
from kivy.uix.button import Button
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
from kivy.properties import ListProperty
 
 
class RootWidget(BoxLayout):
 
    def __init__(self, **kwargs):
        super(RootWidget, self).__init__(**kwargs)
        self.add_widget(Button(text='btn 1'))
        cb = CustomBtn()
        cb.bind(pressed=self.btn_pressed)
        self.add_widget(cb)
        self.add_widget(Button(text='btn 2'))
 
    def btn_pressed(self, instance, pos):
        print('pos: printed from root widget: {pos}'.format(pos=pos))
 
 
class CustomBtn(Widget):
    pressed = ListProperty([0, 0])
 
    def on_touch_down(self, touch):
        if self.collide_point(*touch.pos):
            self.pressed = touch.pos
            # we consumed the touch. return False here to propagate
            # the touch further to the children.
            return True
        return super(CustomBtn, self).on_touch_down(touch)
 
    def on_pressed(self, instance, pos):
        print('pressed at {pos}'.format(pos=pos))
 
 
class TestApp(App):
 
    def build(self):
        return RootWidget()
 
 
if __name__ == '__main__':
    TestApp().run()

Вывод:

Наш CustomBtn не имеет визуального представления и поэтому выглядит черным. Вы можете коснуться / щелкнуть черную область, чтобы увидеть результат на консоли.

Анимации

Мы можем добавлять анимацию в kivy-приложение, используя animation или animationTransition для анимации свойств виджета. В этом примере прямоугольник перемещается в случайное место при каждом щелчке по прямоугольнику.

from kivy.base import runTouchApp
from kivy.lang import Builder
from kivy.uix.widget import Widget
from kivy.animation import Animation
from kivy.core.window import Window
from random import random
 
Builder.load_string('''
<Root>:
    ARect:
        pos: 500, 300
<ARect>:
    canvas:
        Color:
            rgba: 0, 0, 1, 1
        Rectangle:
            pos: self.pos
            size: self.size
''')
 
class Root(Widget):
    pass
 
class ARect(Widget):
    def circle_pos(self):
        Animation.cancel_all(self)
        random_x = random() * (Window.width - self.width)
        random_y = random() * (Window.height - self.height)
 
        anim = Animation(x=random_x, y=random_y,
                         duration=4,
                         t='out_elastic')
        anim.start(self)
 
    def on_touch_down(self, touch):
        if self.collide_point(*touch.pos):
            self.circle_pos()
 
runTouchApp(Root())

Вывод:

Панель настроек Kivy

Панель настроек в kivy в основном предоставляет различные параметры, которые мы можем выбрать для настройки приложения. В следующем примере показана кнопка, открывающая панель настроек после освобождения.

from kivy.app import App
from kivy.lang import Builder
 
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
 
 
Builder.load_string('''
<Interface>:
    orientation: 'vertical'
    Button:
        text: 'Settings'
        font_size: 100
        on_release: app.open_settings()
''')
 
class Interface(BoxLayout):
    pass
 
class SettingsApp(App):
    def build(self):
        return Interface()
 
SettingsApp().run()

Вывод:

Создание Android APK

Мы можем использовать инструмент Buildozer, чтобы сделать автономный полнофункциональный APK для Android. В первую очередь следует позаботиться о зависимостях после установки инструмента. Если вы используете kivy в Windows, может быть несколько избыточностей, поэтому лучше использовать Linux или любую другую платформу. Вместо этого вы также можете использовать виртуальную коробку, чтобы сделать APK и для Windows.

Ниже приведены шаги, которые необходимо выполнить, чтобы создать автономный APK-файл для Android вашего приложения kivy.

  1. Первым шагом после установки является создание файла .spec с помощью buildozer. Этот файл будет содержать все параметры, которые вам понадобятся при создании вашего приложения. Следующая команда создаст файл .spec со значениями по умолчанию.
buildozer init

2. После создания файла .spec вам необходимо внести несколько изменений, например заголовок, имя пакета, ориентацию, версию, требования и т. Д.

3. Следующим шагом после внесения всех необходимых изменений в файл .spec является сборка APK. Следующая команда переведет APK-файл Android в режим сборки.

buildozer android debug

4. Последний аргумент «deploy» указывает buildozer на автоматическую установку APK на ваше устройство после завершения процесса сборки.

buildozer android debug deploy

На этом мы подошли к концу статьи, где мы узнали, как создавать приложения с поддержкой multi-touch, используя библиотеку kivy python. Я надеюсь, что вы понимаете все, о чем вам рассказали в этом уроке.

Если вы хотите ознакомиться с другими статьями о самых популярных технологиях на рынке, таких как искусственный интеллект, DevOps, этический взлом, посетите официальный сайт Edureka.

Обязательно обратите внимание на другие статьи в этой серии, которые объяснят различные другие аспекты Python и Data Science.

1. Классификатор машинного обучения на Python

2. Шпаргалка по Python Scikit-Learn

3. Инструменты машинного обучения

4. Библиотеки Python для науки о данных и машинного обучения

5. Чат-бот на Python

6. Коллекции Python

7. Модули Python

8. Навыки разработчика Python

9. Вопросы и ответы на собеседовании ООП

10. Резюме для Python-разработчика

11. Исследовательский анализ данных в Python

12. Змейка с модулем Python Turtle

13. Зарплата разработчика Python

14. Анализ главных компонентов

15. Python vs C ++

16. Учебник по царапинам

17. Python SciPy

18. Метод регрессии наименьших квадратов

19. Шпаргалка по Jupyter Notebook

20. Основы Python

21. Программы-шаблоны Python

22. Генераторы в Python

23. Python Decorator

24. Python Spyder IDE

25. Что такое программирование сокетов в Python

26. 10 лучших книг для изучения и практики Python

27. Робот-фреймворк с Python

28. Змейка на Python с использованием PyGame

29. Интервью с Django: вопросы и ответы

30. 10 лучших приложений Python

31. Хеш-таблицы и хэш-карты в Python

32. Python 3.8

33. Машина опорных векторов

34. Учебник по Python

Первоначально опубликовано на https://www.edureka.co 14 октября 2019 г.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Как написать мобильное приложение на java
  • Как написать многозначное слово
  • Как написать многое другое
  • Как написать много символов
  • Как написать много раз я тебя люблю