最近通过 PyQt5 设计了一个下载服务器指定日期日志文件的程序，里面有些有意思的技术点，现在做一些分享。
PyQt5 是一套 Python 绑定 Digia Qt5 应用的框架，是最强大的 GUI 库之一，使用 PyQt5 我们能够很容易的开发桌面应用，接下来我们将用它来开发一个下载服务器日志文件的小程序。
前期准备
软件
- QT5 Python 模块
- PyQt5==5.15.7
- paramiko==2.9.2 PyCharm 添加扩展工具 PyUIC PyUIC 扩展用于将使用 Qt Designer 生成的 ui 文件转成 py 文件，可以在 PyCharm 中通过 Preferences-Tools-External Tools 进行配置，截图如下：
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Program：/Users/macbookpro/workspace/projects/DownloadServerLog/venv/bin/python3.9
Arguments：-m PyQt5.uic.pyuic $FileName$ -o $FileNameWithoutExtension$.py
Working directory：/Users/macbookpro/workspace/projects/DownloadServerLog/ui
实操步骤
1. 创建项目
创建 DownloadServerLog 项目，设计程序结构如下：
DownloadServerLog
├── app
│ ├── downloadlog.py
│ └── downloadlog_qtui.py
├── main.py
└── ui
│ └── downloadlog_qtui.ui
├── .env
main.py 作为程序入口文件，.env 存放环境变量，ui 存放使用 Qt Designer 设计界面导出的源码文件，app 存放下载程序文件。
2.使用 QtDesigner 设计界面
Qt Designer 使用起来非常简单，可以通过“拖拉拽”的形式生成 UI 界面（文档：https://doc.qt.io/qtcreator/creator-using-qt-designer.html），设计界面如下：
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这个程序功能一目了然，左侧几个输入框用于输入必要的信息，右侧一个展示框用于展示程序实时日志。界面设计好后可以将其保存至项目 DownloadServerLog 下的 ui 目录下 downloadlog_qtui.ui，供后续使用。
3. 使用 ui 生成对应的 py 文件
使用 PyCharm 打开项目，在 downloadlog_qtui.ui 文件上右键，选择 External Tools 使用 PyUIC 根据 ui 文件生成对应的 py 文件 downloadlog_qtui.py，将文件存放至 app 目录。
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4. 新建 main.py 作为程序入口
在项目根目录下创建 main.py 文件：
import sys
from PyQt5 import QtCore
from PyQt5.QtCore import QObject, pyqtSignal
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QMainWindow
from threading import Thread
from app.downloadlog_qtui import Ui_Dialog
from app.downloadlog import DownloadLog
class CommunicateSignal(QObject):
text_print = pyqtSignal(str)
# MyWindow 是主窗口程序，继承自 PyQt5.QtWidgets.QMainWindow
# 和通过 ui 文件生成的 downloadlog_qtui.py 中的 Ui_Dialog 类
class MyWindow(QMainWindow, Ui_Dialog):
def __init__(self, parent=None):
super().__init__(parent)
self.setupUi(self)
self.btn_download.clicked.connect(self.click_download)
# 自定义信号处理函数
self.comm_signal = CommunicateSignal()
self.comm_signal.text_print.connect(self.show_text)
self.set_window_init_data()
def set_window_init_data(self):
"""设置程序窗体初始值"""
# 从 .env 读取环境变量
result_dict = dict()
with open('.env', 'r', encoding='utf-8') as f:
for line in f.readlines():
key = line.split('=')[0].strip()
value = line.split('=')[-1].strip()
result_dict[key] = value
# 设置输入框值
_translate = QtCore.QCoreApplication.translate
self.host.setText(_translate("Dialog", result_dict.get("HOST", '')))
self.port.setText(_translate("Dialog", result_dict.get("PORT", '22')))
self.username.setText(_translate("Dialog", result_dict.get("USERNAME", 'root')))
self.password.setText(_translate("Dialog", result_dict.get("PASSWORD", '')))
self.directory.setPlainText(_translate("Dialog", result_dict.get("DIRECTORY", '')))
self.startTime.setDate(QtCore.QDate.currentDate())
self.endTime.setDate(QtCore.QDate.currentDate())
def get_window_input_value(self):
"""获取程序各「输入框」组件值"""
return {
"host": self.host.text(),
"port": self.port.text(),
"username": self.username.text(),
"password": self.password.text(),
"directory": self.directory.toPlainText(),
"start_time": self.startTime.date().toString("yyyy-MM-dd"),
"end_time": self.endTime.date().toString("yyyy-MM-dd"),
"suffix": ".log",
}
def show_text(self, text):
"""将文本内容追加到程序「展示框」"""
self.textBrowser.append(text)
def click_download(self):
"""处理点击「下载」按钮事件"""
params = self.get_window_input_value()
def run():
res = DownloadLog(conn_type='ssh', comm_signal=self.comm_signal, **params)
res.main()
t = Thread(target=run)
t.start()
if __name__ == '__main__':
app = QApplication(sys.argv)
myWin = MyWindow()
myWin.show()
sys.exit(app.exec_())
MyWindow 作为主窗口程序，程序初始化时会将 self.click_download 方法注册到 下载 按钮的点击事件，并自动调用 self.set_window_init_data 方法来设置输入框初始值。
5. 下载
下载日志程序 DownloadLog 定义在 app/downloadlog.py 中，远程下载文件主要步骤有两步：
通过 SSH 登录远程服务器
通过 FTP 进行文件下载
这里采用 paramiko 来实现远程下载功能，paramiko 是一个纯 Python 库，它实现了 SSHv2 协议，提供了 SSH 和 FTP 的能力。
核心代码如下，读者可以根据自己的需求实现 DownloadLog：
class DownloadLog(object):
def __init__(self, **kwargs):
"""初始化一些参数"""
...
def main(self):
# 获取 Transport 实例
tran = paramiko.Transport((self.host, int(self.port)))
# 连接 SSH 服务端
tran.connect(username=self.username, password=self.password)
# 创建 SFTP 实例
self.sftp = paramiko.SFTPClient.from_transport(tran)
# 下载文件
# :param str remotepath: the remote file to copy
# :param str localpath: the destination path on the local host
self.sftp.get(remotepath=self.remote_path, localpath=self.local_path)
6. 展示下载过程
为了将下载程序执行步骤实时展示到输出框，这里需要引入 PyQt5 的信号处理机制。
由于 PyQt 建议只在主线程中操作界面，可以发现我们在 main.py 中调用 DownloadLog.main 方法时创建了一个新的线程。
所有的 GUI 程序都是事件驱动的，事件可能由用户触发，比如点击 下载 按钮事件，也可能由程序触发，比如我们现在要实现的展示下载过程的功能，就需要使用程序主动触发事件。
在 PyQt5 中通过 Signal 信号来处理事件，其基本使用步骤如下：
自定义一个 CommunicateSignal 类，继承自 PyQt5 的 QObject 类，里面封装自定义的 Signal 信号（Signal 实例对象的初始化参数指定的类型，就是发出信号对象时，传递的参数数据类型。因为 PyQt5 底层是 C++ 开发的，必须指定类型）。
class CommunicateSignal(QObject):
text_print = pyqtSignal(str)
定义主线程执行的函数处理 Signal 信号（通过 connect 方法绑定）。
# 自定义信号处理函数
self.comm_signal = CommunicateSignal()
self.comm_signal.text_print.connect(self.show_text)
在 DownloadLog 线程需要操作界面的时候，就通过自定义对象（CommunicateSignal）发出信号（使用 emit 方法发出信号)，所以在实例化 DownloadLog 时会将 comm_signal 传递进去。
# 通过该信号对象的 emit 方法发出信号，emit 方法的参数传递必要的数据。
# 参数类型遵循定义 Signal 时指定的类型。
self.comm_signal.text_print.emit(text)
主线程信号处理函数，被触发执行，获取 Signal 里面的参数，执行必要的更新界面操作，这里将每次通过事件传过来的文本内容展示到输出框内。
def show_text(self, text):
"""将文本内容追加到程序「展示框」"""
self.textBrowser.append(text)
7. 效果展示
通过以上步骤我们完成的程序设计，现在可以验证下这个下载日志文件的小程序了：
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查看下载结果：
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总结
我们通过 PyQt5 实现了一个下载远程服务器日志文件的小程序，其实它不止可以用来下载日志，同样可以用来下载其他文件。 借助 PyQt5 强大的能力，我们可以通过“拖拉拽”的形式很容易地实现桌面端程序，只需要将原来的 Python 脚本绑定到 UI 程序的事件中，就实现了命令行程序到桌面程序的演进。 接下来你可以根据自己的需求来定制自己的桌面小程序啦~
资料参考：
https://download.qt.io/archive/qt/5.14/5.14.2/
https://doc.qt.io/qtcreator/creator-using-qt-designer.html
https://docs.paramiko.org/en/stable/
