在tkinter中使用eventlet协程,并且进行界面动态刷新数据

文章介绍了如何利用Eventlet库将Tkinter的GUI主循环改写为协程,以实现更高效的动态数据刷新,避免使用root.after的定时器方法。同时,文章提到了在关闭GUI时可能出现的问题及解决方案,即通过注册关闭事件处理协程的强制退出。示例程序展示了如何在协程中更新界面元素,强调了协程带来的简单性和对变量访问的平等性。

eventle是极其方便的绿色线程(协程)库,协程比线程、进程要易用(主要是不必考虑什么同步、信号等因素),而且由于没有cpu和os的切换动作,协程响应速度更快。

tkinter是古老的gui库,python原生自带,由于一些所见即所得的gui工具,给它新的生命力。我比较喜欢的是pygubu-designer,最大的好处是工具轻巧、简单,不需要网络在线,不需要import其他的库,可以直接生成界面python代码,不影响自己的原有思路。

关于如何在tkinter的gui界面上刷新数据,网上已有一些探索,主要是使用root.after的定时器方法进行刷新,不免有些"粗俗、笨重”。

经过两天的研究,把tkinter的root.mainloop重新写成协程化,就可以愉快的使用eventlet了,而且动态刷新数据也可以使用协程操作。mainloop中的协程主循环,先完成tkinter本身的两个update,然后在把协程切换出去。

    def coroutine_mainloop(self, n=0):
        while True:
            self.mainwindow.update_idletasks()
            self.mainwindow.update()
            eventlet.sleep(n)

不过这样处理后,gui界面关闭时会出现奇怪的情况,若有其他协程没有关闭,gui界面关闭了,但是其他协程还在继续运行,tkinter的mainloop也会继续运转,必须用ctrl+c来退出程序。为此只好重新写一个close事件的处理,注册“WM_DELETE_WINDOW"的tkinter事件处理,绑定一个关闭处理过程,进行强制退出关闭。

    def on_closing(self):
        print ("on_closing")
        self.mainwindow.quit()        
        self.mainwindow.destroy()
        print ("self.mainwindow.destroy()")
        os._exit(0)

    def run_First(self):
        #self.hub = eventlet.hubs.get_hub()
        self.C1_running = False
        self.C2_running = False
        self.mainwindow.protocol("WM_DELETE_WINDOW", self.on_closing)

整个程序可以从下面复制,协程刷新数据的过程也很简单,启动一个新的协程,然后在新协程里对界面元素进行update。界面元素已经绑定了tk变量,直接set变量值,再对界面元素update,就能看到效果。

因为是协程的原因,所有代码都属于同一个主线程,都是公平的地位,对名字空间、变量的访问也是平等的,带来了清晰的思路和方便的操作。

这里设置一个self.C1_running变量,防止协程被重入。

    def C1(self, event=None):
        def C1_loop(self, Count):
            print ("C1 Run")
            while True:
                if Count <= 0:
                    break
                Count -= 1
                print (Count, end=" ", flush=True)
                eventlet.sleep(0.1)
                self.intBt1.set(Count)
                self.bt1.update()
            self.C1_running = False
            self.intBt1.set(100)
            self.bt1.update()
        if self.C1_running:
            return
        self.C1_running = True
        run_loop = eventlet.spawn(C1_loop, self, 100)

整个示例程序在这里,直接复制后,即可运行

# -*- coding: utf-8 -*-
from __future__ import absolute_import, print_function

# A example for use eventlet in tkinter to update gui data in real time
# programe by makefool@163.com
import eventlet
import os

#!/usr/bin/python3
import tkinter as tk
import tkinter.ttk as ttk
# Powered by pygubu-designer
# pygubu-designer
# pip install pygubu-designer

class GuiEventletApp:
    def __init__(self, master=None):
        # build ui
        self.toplevel1 = tk.Tk() if master is None else tk.Toplevel(master)
        self.toplevel1.configure(height=200, width=200)
        self.toplevel1.resizable(False, False)
        self.bt1 = ttk.Button(self.toplevel1)
        self.intBt1 = tk.IntVar(value=100)
        self.bt1.configure(text='100', textvariable=self.intBt1, width=30)
        self.bt1.pack(side="top")
        self.bt1.bind("<ButtonPress>", self.C1, add="")
        self.bt2 = ttk.Button(self.toplevel1)
        self.intBt2 = tk.IntVar(value=30)
        self.bt2.configure(text='30', textvariable=self.intBt2, width=30)
        self.bt2.pack(side="top")
        self.bt2.bind("<ButtonPress>", self.C2, add="")

        # Main widget
        self.mainwindow = self.toplevel1

    def run(self):
        self.mainwindow.mainloop()

    def C1(self, event=None):
        def C1_loop(self, Count):
            print ("C1 Run")
            while True:
                if Count <= 0:
                    break
                Count -= 1
                print (Count, end=" ", flush=True)
                eventlet.sleep(0.1)
                self.intBt1.set(Count)
                self.bt1.update()
            self.C1_running = False
            self.intBt1.set(100)
            self.bt1.update()
        if self.C1_running:
            return
        self.C1_running = True
        run_loop = eventlet.spawn(C1_loop, self, 100)

    def C2(self, event=None):
        def C2_loop(self, Count):
            while True:
                if Count <= 0:
                    break
                Count -= 1
                eventlet.sleep(0.1)
                self.intBt2.set(Count)
                self.bt2.update()
            self.C2_running = False
            self.intBt2.set(30)
            self.bt2.update()
        if self.C2_running:
            return
        self.C2_running = True
        run_loop = eventlet.spawn(C2_loop, self, 30)

    def on_closing(self):
        print ("on_closing")
        self.mainwindow.quit()        
        self.mainwindow.destroy()
        print ("self.mainwindow.destroy()")
        os._exit(0)

    def run_First(self):
        #self.hub = eventlet.hubs.get_hub()
        self.C1_running = False
        self.C2_running = False
        self.mainwindow.protocol("WM_DELETE_WINDOW", self.on_closing)

    def coroutine_mainloop(self, n=0):
        while True:
            self.mainwindow.update_idletasks()
            self.mainwindow.update()
            eventlet.sleep(n)

if __name__ == "__main__":
    app = GuiEventletApp()
    app.run_First()
    app.coroutine_mainloop()

<think>我们有一个用户问题:如何在Tkinter中实时更新界面以显示动态数据? 根据引用[1][2][3]的内容,我们可以总结出几种方法: 1. 使用多线程:在后台线程中获取数据,然后通过线程安全的方式更新Tkinter界面(因为Tkinter不是线程安全的,所以更新界面必须在主线程中进行)。 2. 使用`after`方法:在Tkinter中,可以使用`after`方法来定时执行某个函数,这个函数可以更新数据刷新界面,然后再次设置`after`,形成循环。 3. 在循环中更新:在`mainloop`之前,使用一个循环,在循环中更新数据并调用`update`或`update_idletasks`来刷新界面(但这种方法容易导致界面无响应,不推荐)。 其中,引用[2]展示了一个使用`while True`循环和`top.update()`的例子,但这种方法会阻塞主线程,导致界面卡顿。更好的方法是使用`after`。 因此,我们将重点介绍两种推荐方法: 方法1:使用`after`定时器(在主线程中定时更新) 方法2:使用多线程(一个线程获取数据,然后通过队列或其他线程安全机制通知主线程更新) 由于Tkinter是单线程的,所有界面更新操作必须在主线程中执行。所以,如果数据获取是耗时的,我们应当使用多线程,将数据获取放在后台线程,获取到数据后,通过向主线程发送消息(例如使用队列)或者使用线程安全的方式(如`after`安排一个回调)来更新界面。 下面我们分别给出示例: 方法1:使用after定时更新(适用于数据获取不耗时,或者数据获取本身可以通过定时轮询完成且不阻塞主线程的情况) 方法2:使用多线程(适用于数据获取耗时较长,需要避免阻塞主线程的情况) 根据引用[3],我们也可以看到多线程被用于后台数据获取。 我们首先给出一个使用`after`的简单示例,然后给出一个使用多线程的示例。 注意:在Tkinter中更新动态数据,通常我们会使用Tkinter的变量类(如StringVar, IntVar等),然后通过设置这些变量,并让界面组件(如Label)的textvariable属性绑定这些变量,这样当变量值改变时,界面会自动更新。 参考引用[2]中的例子,他们使用了StringVar,并通过`var.set()`来更新值,然后Label绑定了这个var。 下面我们分别实现两种方法:</think>在Tkinter中实时更新界面显示动态数据,主要通过以下两种方法实现: ### 方法1:使用`after()`定时器(推荐) 这是最常用的方法,通过递归调用实现定时更新,不阻塞主线程: ```python import tkinter as tk def update_data(): # 1. 获取新数据(此处用模拟数据) new_value = get_dynamic_data() # 2. 更新界面组件 data_label.config(text=f"当前值: {new_value}") progress_var.set(new_value % 100) # 更新进度条 # 3. 设置下次更新时间(2000ms=2秒) root.after(2000, update_data) def get_dynamic_data(): # 替换为实际数据获取逻辑 import random return random.randint(1, 100) root = tk.Tk() root.title("实时数据监控") # 创建动态组件 data_label = tk.Label(root, text="等待数据...", font=("Arial", 24)) data_label.pack(pady=20) progress_var = tk.IntVar() progress_bar = tk.Progressbar(root, variable=progress_var, maximum=100) progress_bar.pack(fill="x", padx=20) # 启动更新循环 update_data() root.mainloop() ``` **原理**: 1. `after()`方法在指定时间后调用函数 2. 在更新函数末尾递归调用自身 3. 避免使用`while True`循环(会阻塞界面)[^2] ### 方法2:多线程+队列(适合I/O密集型操作) ```python import tkinter as tk import threading import queue import time def data_fetcher(q): """ 后台数据获取线程 """ while True: # 模拟数据获取(替换为实际逻辑) new_data = f"更新时间: {time.strftime('%H:%M:%S')}" q.put(new_data) time.sleep(1) # 获取间隔 def update_gui(): """ 从队列取数据更新界面 """ try: data = data_queue.get_nowait() display_var.set(data) except queue.Empty: pass root.after(100, update_gui) # 每100ms检查队列 # 创建界面 root = tk.Tk() display_var = tk.StringVar(value="初始化中...") tk.Label(root, textvariable=display_var, font=("Arial", 16)).pack(padx=30, pady=30) # 创建线程安全队列 data_queue = queue.Queue() # 启动数据获取线程 threading.Thread(target=data_fetcher, args=(data_queue,), daemon=True).start() # 启动GUI更新循环 update_gui() root.mainloop() ``` **关键点**: 1. 后台线程负责数据获取 2. 使用队列`queue`实现线程间通信 3. 主线程通过`after()`定时检查队列[^1][^3] ### 最佳实践建议 1. **更新频率控制**: - 界面刷新间隔建议 ≥100ms - 数据获取间隔根据需求调整(如传感器数据可1s/次) 2. **组件选择**: - 文本更新:`StringVar` + `Label` - 数值展示:`Progressbar` / `Scale` - 图表:可嵌入`matplotlib`动态图 3. **性能优化**: ```python # 避免全界面重绘(局部更新) data_label.config(text=new_value) # 优于重建组件 # 复杂数据分批更新 if counter % 5 == 0: # 每5次更新一次图表 update_chart() ``` > 注意:**禁止在主线程执行耗时操作**(如网络请求、大文件读取),否则会导致界面冻结。对于I/O操作务必使用多线程[^1][^3]。 ---
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