用Python开发桌面端软件：pywebview (框架) + Python (后端) + vue (前端) + pyinstaller (打包)

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单兵简单开发，Python几乎可以满足所有需求。那么，2024年了，想写一个简单的windows桌面端软件，点击exe打开运行的那种，并且所有后端业务都用Python编写，应该怎么做？请看这个笔者用Python开发的用于微信群聊拍卖统价的桌面端软件：

效果是很好的，既美观又好用，并且所有的业务代码都是用Python写的（诸如管理数据库、读取和写入excel表格、计算竞价）。

用Python编写桌面GUI，可能最先想到的就是pyQt、Tkinter这种，但它们不是太臃肿，就是学习曲线高，而且功能局限，开发出的前端并不美观。

在开发前端方面，没有比Web网页开发更灵活强大的了，何况还有现成的web框架和海量的组件可以直接使用。但是，网页毕竟要在浏览器中打开，并不算一个封装好的桌面端软件。使用Electron倒是可以把网页浏览器伪装成一个桌面软件，但抛开学习成本不说，软件的业务层（也就是后端）是用node.js编写的，远没有Python灵活强大。

那么，2024年了，能不能用Web网页做前端，Python写后端，然后封装成一个桌面软件的样子呢？这样一来，只需要会Python和一点前端js框架，就可以写出一个美观又功能强大的桌面软件了。这就是笔者想推荐一种技术方案：pywebview (框架) + Python (后端) + vue (前端) + pyinstaller (打包)。目前也已经有大佬想到了这一套方案，并开发出了一个框架 PPX，方便大家直接在此基础上开发。笔者用这套方案很方便地开发出了桌面端软件。

• pywebview是一个Python库，可以用pip直接安装，几行Python代码就能把一个网页伪装成桌面窗口打开。原理是调用了系统的浏览器内核，打开了一个浏览器窗口来渲染网页。最神奇的是，它允许前端js中直接调用后端用Python编写的函数。具体的实现方式是在Python中编写一个api类，业务代码写成它的成员函数xxx，pywebview在创建窗口时接收这个api类和前端网页作为参数，然后你就可以在前端js代码中直接用pywebview.api.xxx去调用Python函数。
• vue是最流行的前端Web框架之一，它的优点是上手简单，template和原生html很像，js的编写简单（尤其是新版本的vue支持组合式API写法），同时还有Element Plus等配套的UI组件库可以使用。
• Python实现后端业务有诸多好处，最重要的是Python有丰富的库可以直接调用，功能非常强大。Python也有Django等前后端开发框架，但是这种传统的web开发模式的前后端是通过网址api的方式通信的。而在pywebview下，前端可以直接调用后端Python函数，前后端的通信pywebview都帮你封装好了，开发者可以专注于用Python进行业务功能实现。
• 项目写好后，将vue项目打包成一个小巧的文件夹（包含html和js等），pywebview中的前端指向该文件夹就可以将其渲染出来。由于其它部分都是用Python编写的，可以用pyinstaller将其打包成一个exe文件。

这套方案在框架 PPX 中已经帮你跑通了，感兴趣的读者可以去仔细研究一下这个框架的源码，相信也能自己用Python捣鼓出一个桌面端软件。但其中肯定也会遇到一些坑，诸如笔者遇到过的这些：

• 项目打包后，窗口打开白屏。在开发阶段vue网页都打开正常，但最后用vite生成了html和js，并打包好了exe文件，打开就白屏了。这个时候最好在pywebview的参数里设置保留控制台，这样打开窗口后可以按F12查看控制台（没错，就是chrome浏览器的那个控制台），看看是什么报错。如果也没什么报错，可能就是vite打包的问题，笔者就遇到了vite引起的和pywebview不对付的情况。所以还是推荐用之前的Vue CLI脚手架来搭建和生成vue项目吧，vite确实有一些坑。
• 打包时间太长，生成的exe过大。pyinstaller打包也很有讲究，如果不是在新建的Python环境中打包，很可能把很多无关的Python库也打包进来。建议感兴趣的读者去研究一下 PPX 的作者是怎么处理的，不懂的也可以评论区留言。
• 关于在js中调用pywebview的Python函数，还有一些讲究的：
  • pywebview会自动将js的数据类型和Python的数据类型进行转换。具体的，函数返回的Python对象都将被jsonify，就是转换成json格式发给前端，所以只有list、dict等这类基础类型可以在前后端之间传递。其它类型要想办法转换成可以变成json的再传递。
  • 在js调用后端api函数 (比如xxx)，最好封装一下，处理好错误信息：

    try {
        pywebview.api.xxx(params).then((res) => {
        	// ...处理后端返回的结果res...
            console.log('成功执行');
        }).catch((err) => {
        	// 如果Python执行抛出异常，会在这里处理
            console.log(err.message)
        })
    } catch (err) {
    	// 如果js函数执行出错（如不存在xxx函数，或pywebview还没加载好）
    	// 会在这里处理
        console.log(err.message)
    }
    

  • 要想在前端组件初始化时就调用后端函数（比如拉取一些初始化数据），要小心pywebview还没加载好，前端还找不到后端api。可以编写下面这个钩子，用runAfterPywebview(fn)就可以确保fn在pywebview加载后再执行：

    // 用于在检查pywebview加载完成后执行某个函数， timeInterval为检查间隔，timeLimit为检查超时时间
    export function runAfterPywebview(fn, timeInterval = 100, timeLimit = 3000) {
        let time2now = 0
        let timer = setInterval(() => {
            time2now += timeInterval
            // 如果已经超时pywebview还没加载好，报错。
            if (time2now > timeLimit) {
                console.log({
                    message: 'pywebview加载超时',
                    showClose: true,
                })
                clearInterval(timer)
                timer = null
                return
            }
            // 没有超时，只有当pywebview加载好才执行fn。
            if (window.pywebview != undefined) {
                fn()
                clearInterval(timer)
                timer = null
                return
            }
        }, timeInterval)
    }
    

此外，还可能遇到其它问题，欢迎与笔者交流。

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