第十五篇【传奇开心果系列】BeeWare的Toga开发移动应用示例：实现时尚组件和布局

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BeeWare的Toga开发移动应用示例系列

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前言

Toga 构建gui界面能力强大。当下前端开发比较时尚现代美观的布局和组件它都可以实现。实现这些组件主要靠和其它库混搭来实现。也就是主力战机搭配僚机，战斗力暴增。我选择Flexx做Toga移动应用开发的僚机。

一、Toga库实现瀑布流布局编程思路和示例代码

Toga要实现瀑布流布局（Waterfall Layout）的功能，可以通过使用其他库或自定义布局来实现瀑布流布局效果。以下是一个示例代码，演示了如何使用Toga和Flexx库来实现瀑布流布局：

import toga
from flexx import app, ui

class WaterfallLayout(ui.Widget):
    def __init__(self, children=None, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)
        with ui.VBox():
            self.column = ui.HBox(flex=1, wrap='wrap')
            self.children = []
            if children:
                for child in children:
                    self.add_child(child)

    def add_child(self, child):
        self.column.append(child)

    class JS:
        def add_child(self, child):
            self.column.node.appendChild(child.node)


class MyApp(app.PyComponent):
    def init(self):
        # 创建主窗口
        self.main_window = toga.MainWindow(title='My App')

        # 创建瀑布流布局
        layout = WaterfallLayout()

        # 添加子元素到瀑布流布局
        for i in range(10):
            label = toga.Label(f'Item {i}', style={'margin': '5px'})
            layout.add_child(label)

        # 设置主窗口的内容为瀑布流布局
        self.main_window.content = layout

    def render(self):
        # 返回空的渲染结果，因为布局在init()方法中已经设置
        return []

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    app.export(MyApp)
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在上述示例代码中，我们使用了Flexx库来实现瀑布流布局。首先，我们定义了一个名为WaterfallLayout的自定义组件，继承自Flexx的Widget类。在WaterfallLayout的构造函数中，我们创建了一个Flexx的VBox容器，并在其中添加了一个Flexx的HBox容器作为列，并设置其为自动换行模式。

然后，我们在WaterfallLayout中定义了一个add_child()方法，用于向瀑布流布局中添加子元素。在Python中，我们使用Flexx的HBox和VBox来组织布局结构。在JavaScript中，我们使用相应的节点操作来添加子元素。

在MyApp中，我们创建了一个Toga应用程序，并在init()方法中创建了主窗口和瀑布流布局。我们使用一个循环来创建一些标签元素，并通过调用WaterfallLayout的add_child()方法将它们添加到布局中。最后，我们将瀑布流布局设置为主窗口的内容。

请注意，此示例中使用了Flexx库来实现瀑布流布局。您可以根据具体需求选择其他适合的库或自定义布局来实现瀑布流布局效果。

二、Toga库实现滚动宫格布局编程思路和示例代码

滚动宫格布局（Scrollable Grid Layout）可以通过组合使用Toga的布局和滚动容器来实现。以下是一个示例代码，演示了如何使用Toga和Flexx库来实现滚动宫格布局：

import toga
from flexx import app, ui

class ScrollableGridLayout(ui.Widget):
    def __init__(self, rows, columns, children=None, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)
        with ui.ScrollArea(flex=1) as self.scroll_area:
            with ui.GridLayout(rows=rows, columns=columns) as self.grid_layout:
                self.children = []
                if children:
                    for child in children:
                        self.add_child(child)

    def add_child(self, child):
        self.grid_layout.append(child)

    class JS:
        def add_child(self, child):
            self.grid_layout.node.appendChild(child.node)


class MyApp(app.PyComponent):
    def init(self):
        # 创建主窗口
        self.main_window = toga.MainWindow(title='My App')

        # 创建滚动宫格布局
        layout = ScrollableGridLayout(rows=3, columns=3)

        # 添加子元素到滚动宫格布局
        for i in range(9):
            button = toga.Button(f'Item {i}', style={'margin': '5px'})
            layout.add_child(button)

        # 设置主窗口的内容为滚动宫格布局
        self.main_window.content = layout

    def render(self):
        # 返回空的渲染结果，因为布局在init()方法中已经设置
        return []

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    app.export(MyApp)
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在上述示例代码中，我们创建了一个名为ScrollableGridLayout的自定义组件，继承自Flexx的Widget类。在ScrollableGridLayout的构造函数中，我们创建了一个Flexx的ScrollArea作为滚动容器，并在其中添加了一个Flexx的GridLayout作为宫格布局。

然后，我们在ScrollableGridLayout中定义了一个add_child()方法，用于向滚动宫格布局中添加子元素。在Python中，我们使用Flexx的GridLayout来组织宫格布局结构。在JavaScript中，我们使用相应的节点操作来添加子元素。

在MyApp中，我们创建了一个Toga应用程序，并在init()方法中创建了主窗口和滚动宫格布局。我们使用一个循环来创建一些按钮元素，并通过调用ScrollableGridLayout的add_child()方法将它们添加到布局中。最后，我们将滚动宫格布局设置为主窗口的内容。

请注意，此示例中使用了Flexx库来实现滚动宫格布局。您可以根据具体需求选择其他适合的库或自定义布局来实现滚动宫格布局效果。

三、Toga库实现堆叠轮播图效果编程思路和示例代码

实现堆叠轮播图效果，您可以使用Toga和Flexx库来创建一个堆叠布局，并通过定时器和动画效果来切换图片。以下是一个示例代码，演示了如何实现堆叠轮播图效果：

import toga
from flexx import app, ui

class StackCarousel(ui.Widget):
    def __init__(self, images, interval=2000, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)
        self.images = images
        self.interval = interval
        self.current_index = 0

        with ui.HBox(flex=1) as self.container:
            self.container.style = {'position': 'relative'}
            self.container_node = self.container.node

            self.image_widgets = []
            for image in images:
                image_widget = ui.Image(source=image, style={'position': 'absolute', 'top': '0', 'left': '0', 'width': '100%', 'height': '100%', 'opacity': '0'})
                self.container.append(image_widget)
                self.image_widgets.append(image_widget)

        self.start_animation()

    def start_animation(self):
        self.timer = app.Timer(callback=self.switch_image, interval=self.interval, repeat=True)

    def switch_image(self):
        current_image = self.image_widgets[self.current_index]
        next_index = (self.current_index + 1) % len(self.images)
        next_image = self.image_widgets[next_index]

        current_image.style['zIndex'] = '1'
        next_image.style['zIndex'] = '2'

        current_image.animate('opacity', 0, duration=500)
        next_image.animate('opacity', 1, duration=500)

        self.current_index = next_index

    class JS:
        def start_animation(self):
            self.timer = setInterval(self.switch_image, self.interval)

        def switch_image(self):
            current_image = self.image_widgets[self.current_index]
            next_index = (self.current_index + 1) % len(self.images)
            next_image = self.image_widgets[next_index]

            current_image.style.zIndex = '1'
            next_image.style.zIndex = '2'

            current_image.animate('opacity', 0, duration=500)
            next_image.animate('opacity', 1, duration=500)

            self.current_index = next_index


class MyApp(app.PyComponent):
    def init(self):
        # 创建主窗口
        self.main_window = toga.MainWindow(title='My App')

        # 创建堆叠轮播图
        carousel = StackCarousel(images=['image1.jpg', 'image2.jpg', 'image3.jpg'], interval=2000)

        # 设置主窗口的内容为堆叠轮播图
        self.main_window.content = carousel

    def render(self):
        # 返回空的渲染结果，因为布局在init()方法中已经设置
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    app.export(MyApp)
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在上述示例代码中，我们创建了一个名为StackCarousel的自定义组件，继承自Flexx的Widget类。在StackCarousel的构造函数中，我们创建了一个Flexx的HBox容器作为图片容器，并在其中添加了多个Flexx的Image小部件，每个小部件表示一个图片。

然后，我们实现了start_animation()方法和switch_image()方法来控制图片的切换。在Python中，我们使用app.Timer定时器来触发switch_image()方法，并通过调用Flexx的animate()方法来实现图片的渐变效果。

在MyApp中，我们创建了一个Toga应用程序，并在init()方法中创建了主窗口和堆叠轮播图。我们通过传递一组图片路径和切换间隔时间来初始化堆叠轮播图。最后，我们将堆叠轮播图设置为主窗口的内容。

请注意，此示例中使用了Flexx库来实现动画效果。您可以根据具体需求选择其他适合的库或自定义动画效果来实现堆叠轮播图效果。

四、Toga库实现滚动透明顶部导航栏编程思路和示例代码

要实现滚动透明顶部导航栏，您可以使用Toga和Flexx库来创建一个包含导航栏的滚动容器，并根据滚动位置来控制导航栏的透明度。以下是一个示例代码，演示了如何实现滚动透明顶部导航栏：

import toga
from flexx import app, ui

class ScrollableNavbar(ui.Widget):
    def __init__(self, content, navbar_height=50, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)
        self.content = content
        self.navbar_height = navbar_height

        with ui.VBox():
            with ui.ScrollArea(flex=1, style={'position': 'relative'}) as self.scroll_area:
                self.content_node = self.scroll_area.node.appendChild(content.node)

            with ui.Box(style={'position': 'fixed', 'top': '0', 'left': '0', 'width': '100%', 'height': f'{navbar_height}px', 'background-color': 'rgba(255, 255, 255, 0)', 'transition': 'background-color 0.5s'}) as self.navbar:
                self.navbar_content = ui.Widget(style={'position': 'absolute', 'top': '0', 'left': '0', 'width': '100%', 'height': f'{navbar_height}px'})
                self.navbar.node.appendChild(self.navbar_content.node)

    class JS:
        def on_scroll(self, event):
            scroll_top = self.scroll_area.node.scrollTop
            max_scroll_top = self.scroll_area.node.scrollHeight - self.scroll_area.node.offsetHeight

            navbar_opacity = min(scroll_top / max_scroll_top, 1)
            self.navbar.style.backgroundColor = f'rgba(255, 255, 255, {navbar_opacity})'


class MyApp(app.PyComponent):
    def init(self):
        # 创建主窗口
        self.main_window = toga.MainWindow(title='My App')

        # 创建滚动透明顶部导航栏
        content = ui.Image(source='content.jpg', style={'width': '100%', 'height': '2000px'})
        navbar = ScrollableNavbar(content)

        # 设置主窗口的内容为滚动透明顶部导航栏
        self.main_window.content = navbar

    def render(self):
        # 返回空的渲染结果，因为布局在init()方法中已经设置
        return []

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    app.export(MyApp)
    app.run()
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在上述示例代码中，我们创建了一个名为ScrollableNavbar的自定义组件，继承自Flexx的Widget类。在ScrollableNavbar的构造函数中，我们创建了一个Flexx的ScrollArea作为滚动容器，并在其中添加了一个包含导航栏内容的Flexx的Box作为导航栏。

然后，我们通过监听滚动事件（on_scroll）来控制导航栏的透明度。根据滚动位置和滚动容器的尺寸，我们计算出导航栏的透明度（navbar_opacity），并将其应用到导航栏的背景色上。

在MyApp中，我们创建了一个Toga应用程序，并在init()方法中创建了主窗口和滚动透明顶部导航栏。我们使用一个图片作为内容，并将其传递给ScrollableNavbar来创建滚动透明顶部导航栏。最后，我们将滚动透明顶部导航栏设置为主窗口的内容。

请注意，此示例中使用了Flexx库来实现滚动容器和滚动事件的监听。您可以根据具体需求选择其他适合的库或自定义滚动效果来实现滚动透明顶部导航栏。

五、Toga库实现弹出气泡菜单效果编程思路和示例代码

要实现弹出气泡菜单效果，您可以使用Toga和Flexx库来创建一个包含菜单项的弹出窗口，并使用动画效果来显示和隐藏弹出窗口。以下是一个示例代码，演示了如何实现弹出气泡菜单效果：

import toga
from flexx import app, ui

class PopoverMenu(ui.Widget):
    def __init__(self, menu_items, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)
        self.menu_items = menu_items
        self.is_open = False

        with ui.Box(style={'position': 'relative'}) as self.container:
            self.container_node = self.container.node

            self.menu_button = ui.Button('Menu', style={'position': 'relative'})
            self.container.append(self.menu_button)

            self.menu_list = ui.Box(style={'position': 'absolute', 'top': '100%', 'left': '0', 'display': 'none'})
            for item in menu_items:
                button = ui.Button(item)
                self.menu_list.append(button)

            self.container.append(self.menu_list)

            self.menu_button.node.addEventListener('click', self.toggle_menu)
            self.menu_list.node.addEventListener('click', self.close_menu)

    def toggle_menu(self, event):
        if self.is_open:
            self.close_menu()
        else:
            self.open_menu()

    def open_menu(self):
        self.menu_list.node.style.display = 'block'
        self.is_open = True

    def close_menu(self, event=None):
        self.menu_list.node.style.display = 'none'
        self.is_open = False

    class JS:
        def toggle_menu(self, event):
            if self.is_open:
                self.close_menu()
            else:
                self.open_menu()

        def open_menu(self):
            self.menu_list.node.style.display = 'block'
            self.is_open = True

        def close_menu(self, event=None):
            self.menu_list.node.style.display = 'none'
            self.is_open = False


class MyApp(app.PyComponent):
    def init(self):
        # 创建主窗口
        self.main_window = toga.MainWindow(title='My App')

        # 创建弹出气泡菜单
        menu_items = ['Item 1', 'Item 2', 'Item 3']
        popover_menu = PopoverMenu(menu_items)

        # 设置主窗口的内容为弹出气泡菜单
        self.main_window.content = popover_menu

    def render(self):
        # 返回空的渲染结果，因为布局在init()方法中已经设置
        return []

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    app.export(MyApp)
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在上述示例代码中，我们创建了一个名为PopoverMenu的自定义组件，继承自Flexx的Widget类。在PopoverMenu的构造函数中，我们创建了一个包含菜单按钮和菜单项的Flexx的Box。

然后，我们实现了toggle_menu()、open_menu()和close_menu()方法来控制菜单的显示和隐藏。在Python中，我们通过监听菜单按钮的点击事件和菜单项的点击事件来触发相应的方法。在JavaScript中，我们通过调整菜单列表的display属性来控制菜单的显示和隐藏。

在MyApp中，我们创建了一个Toga应用程序，并在init()方法中创建了主窗口和弹出气泡菜单。我们传递了一组菜单项来初始化弹出气泡菜单。最后，我们将弹出气泡菜单设置为主窗口的内容。

请注意，此示例中使用了Flexx库来实现动画效果和事件监听。您可以根据具体需求选择其他适合的库或自定义效果来实现弹出气泡菜单效果。

六、Toga库实现选项卡插槽效果编程思路和示例代码

要实现选项卡插槽效果，您可以使用Toga和Flexx库来创建一个包含选项卡和内容区域的容器，并根据选项卡的选择来显示相应的内容。以下是一个示例代码，演示了如何实现选项卡插槽效果：

import toga
from flexx import app, ui

class TabSlot(ui.Widget):
    def __init__(self, tabs, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)
        self.tabs = tabs

        with ui.VBox():
            with ui.TabPanel(flex=1) as self.tab_panel:
                self.content_slots = []
                for tab in tabs:
                    slot = ui.Slot()
                    self.content_slots.append(slot)
                    self.tab_panel.append(tab, slot)

    def set_content(self, tab_index, content):
        if 0 <= tab_index < len(self.content_slots):
            self.content_slots[tab_index].set_widget(content)

class MyApp(app.PyComponent):
    def init(self):
        # 创建主窗口
        self.main_window = toga.MainWindow(title='My App')

        # 创建选项卡插槽
        tabs = ['Tab 1', 'Tab 2', 'Tab 3']
        tab_slot = TabSlot(tabs)

        # 创建内容区域
        content1 = toga.Label('Content for Tab 1')
        content2 = toga.Label('Content for Tab 2')
        content3 = toga.Label('Content for Tab 3')

        # 设置选项卡对应的内容
        tab_slot.set_content(0, content1)
        tab_slot.set_content(1, content2)
        tab_slot.set_content(2, content3)

        # 设置主窗口的内容为选项卡插槽
        self.main_window.content = tab_slot

    def render(self):
        # 返回空的渲染结果，因为布局在init()方法中已经设置
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    app.export(MyApp)
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在上述示例代码中，我们创建了一个名为TabSlot的自定义组件，继承自Flexx的Widget类。在TabSlot的构造函数中，我们创建了一个Flexx的TabPanel作为选项卡容器，并在其中添加了一个Flexx的Slot作为内容插槽。

然后，我们实现了set_content()方法来设置选项卡对应的内容。通过传递选项卡的索引和相应的内容，我们将内容设置到对应的插槽中。

在MyApp中，我们创建了一个Toga应用程序，并在init()方法中创建了主窗口和选项卡插槽。我们传递了一组选项卡名称来初始化选项卡插槽。然后，我们创建了三个内容区域，并使用set_content()方法将其与选项卡关联起来。最后，我们将选项卡插槽设置为主窗口的内容。

请注意，此示例中使用了Flexx库来实现选项卡和内容插槽。您可以根据具体需求选择其他适合的库或自定义效果来实现选项卡插槽效果。

七、Toga库实现TabBar中间异形按钮效果编程思路和示例代码

要在TabBar中实现中间异形按钮，您可以使用Toga库中的自定义控件来创建一个定制化的TabBar，并在其中添加一个异形按钮。以下是一个示例代码，演示了如何实现TabBar中间异形按钮：

import toga
from toga.style import Pack
from toga.constants import CENTER, LEFT, RIGHT, BOLD

class CustomTabBar(toga.Widget):
    def __init__(self, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)

        self.buttons = []
        self.selected_index = 0

        self.box = toga.Box(style=Pack(direction=toga.HORIZONTAL))
        self.add(self.box)

    def add_tab(self, label):
        button = toga.Button(label, style=Pack(flex=1, padding=5))
        button.on_press = lambda widget: self.select_tab(widget)
        self.box.add(button)
        self.buttons.append(button)

    def add_center_button(self, label):
        button = toga.Button(label, style=Pack(flex=0, padding=5))
        self.box.insert(1, button)
        self.buttons.insert(1, button)

    def select_tab(self, widget):
        index = self.buttons.index(widget)
        if index != self.selected_index:
            self.buttons[self.selected_index].style.font_weight = None
            self.selected_index = index
            self.buttons[self.selected_index].style.font_weight = BOLD

class MyApp(toga.App):
    def startup(self):
        # 创建主窗口
        self.main_window = toga.MainWindow(title=self.name)

        # 创建自定义TabBar
        tab_bar = CustomTabBar()
        tab_bar.add_tab('Tab 1')
        tab_bar.add_center_button('Center Button')
        tab_bar.add_tab('Tab 2')

        # 设置主窗口的内容为自定义TabBar
        self.main_window.content = tab_bar

        # 显示主窗口
        self.main_window.show()

def main():
    return MyApp('MyApp', 'org.example.myapp')

if __name__ == '__main__':
    app = main()
    app.main_loop()
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在上述示例代码中，我们创建了一个名为CustomTabBar的自定义控件，继承自Toga的Widget类。CustomTabBar包含一个Box作为容器，并在其中添加了一组Button作为选项卡按钮。

我们通过add_tab()方法向CustomTabBar添加选项卡按钮。然后，我们使用add_center_button()方法在中间位置插入异形按钮。在这个示例中，异形按钮是一个简单的Button，您可以根据需求自定义其样式和功能。

在select_tab()方法中，我们实现了选项卡的切换逻辑。当选择不同的选项卡时，我们将前一个选项卡的字体加粗表示为当前选中的选项卡。

在MyApp中，我们创建了一个Toga应用程序，并在startup()方法中创建了主窗口和自定义TabBar。我们添加了两个选项卡按钮和一个中间的异形按钮。最后，我们将自定义TabBar设置为主窗口的内容，并显示主窗口。

请注意，此示例中使用了Toga库来实现自定义TabBar和按钮，并使用Pack布局来控制按钮的排列。您可以根据具体需求自定义按钮样式和布局方式来实现TabBar中间异形按钮效果。

八、Toga库实现酷炫动画和过渡效果编程思路和示例代码

Toga结合其他库来实现酷炫动画效果。例如，您可以使用Toga的布局功能结合Flexx库或者Kivy库中的动画特性来实现动画效果。

以下是一个使用Flexx库结合Toga的示例代码，演示了如何实现一个简单的渐变背景色动画效果：

import toga
from flexx import app, ui

class AnimatedBox(ui.Widget):
    def __init__(self, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)
        self.background_color = 'red'

        with ui.VBox():
            with ui.Box(style={'width': '100px', 'height': '100px'}) as self.box:
                self.box.node.style.background = self.background_color

    class JS:
        def on_after_set(self, name, value):
            if name == 'background_color':
                self.box.node.style.transition = 'background-color 1s'
                self.box.node.style.background = value

class MyApp(app.PyComponent):
    def init(self):
        # 创建主窗口
        self.main_window = toga.MainWindow(title='My App')

        # 创建动画效果的小部件
        animated_box = AnimatedBox()

        # 设置主窗口的内容为动画效果的小部件
        self.main_window.content = animated_box

        # 创建动画效果
        self.animate_background(animated_box)

    def animate_background(self, widget):
        widget.background_color = 'blue'
        widget.background_color = 'green'

        # 在一定时间间隔后重新开始动画
        self.main_window.window.after(3000, self.animate_background, widget)

    def render(self):
        # 返回空的渲染结果，因为布局在init()方法中已经设置
        return []

if __name__ == '__main__':
    app.export(MyApp)
    app.run()
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在上述示例代码中，我们创建了一个名为AnimatedBox的自定义组件，继承自Flexx的Widget类。AnimatedBox包含一个Flexx的Box作为容器，并在其中设置了一个初始背景色。

通过在AnimatedBox的JS部分定义on_after_set()方法，我们实现了当background_color属性发生变化时，动态改变背景色并添加过渡效果。

在MyApp中，我们创建了一个Toga应用程序，并在init()方法中创建了主窗口和AnimatedBox。我们通过调用animate_background()方法来触发动画效果，将背景色从红色变为蓝色再变为绿色，并在3秒后重新开始动画。

请注意，此示例中使用了Flexx库来实现动画效果，并结合Toga实现界面的显示。您可以根据具体需求选择其他适合的库或自定义效果来实现酷炫动画效果。