8.1.2 图形界面的组成

应用程序的图形界面是由底层操作系统支持的，不同操作系统平台的图形界面风格不尽相同，但组成界面的图形元素都是类似的。下面我们采用 Python 的标准图形界面工具包Tkinter 的术语来介绍图形界面元素。 图形界面由多种图形元素组成，这些图形元素称为构件（widget）①。就如一部机器由各种零部件组成一样，图形界面这部“机器”的零部件就是构件。从程序角度看，每个构件都 表示了程序的某个数据并提供了对此数据的操作。用户与构件进行交互，从而使用或控制程 序的某个数据。设计 GUI 时，程序员的任务就是合理地利用各种构件，将它们搭配组合起来，， 目标是提高用户与应用程序的交互效率。

窗口（window）可能是读者最熟悉的一种 GUI 构件了②，它是一个由程序控制的矩形屏 幕区域，在此区域中可以放置其他构件。像窗口这样的能够容纳其他构件的构件，一般称为 容器（container）。对于窗口，用户常做的操作是移动、改变大小等。每个 Tkinter 程序都必 须创建一个最外层的窗口，称为根窗口。

在窗口中通常会布置许多用于与用户进行交互的构件，如标签（label）、按钮（button）、 菜单（menu）等等。这些构件是基本界面元素，它们不再包含其他构件。每种构件都有各自 的用途，例如接受用户输入、执行命令、显示信息等。

如果窗口中包含的构件很多，布置不当的话会使界面杂乱无章，降低界面的易用性。这 时可以用框架（frame）构件来分隔窗口空间和组合构件，以使界面结构清晰。框架也是矩形 屏幕区域，通常用作容器，是建立多级结构的图形界面的基本组织工具。例如，图 8.2 显示 的窗口中用到两个框架和两个按钮，框架 F1 中包含两个勾选钮。

① 别的系统也有称为控件或组件的。

② 微软公司的图形化操作系统干脆以 Windows 命名。

图 8.2 多级结构的界面

窗口或框架是容器构件，能够包含其他构件，由此可见构件之间存在着一种层次关系， 称为父子关系。在图 8.2 中，窗口 W 包含框架 F1 等构件，我们称 W 是 F1 等构件的父构件， F1 等都是 W 的子构件。同样，F1 又包含勾选钮 C1 和 C2，故 F1 是 C1 和 C2 的父构件，C1 和 C2 是 F1 的子构件。设计 GUI 时，必须明确指出构件之间的父子关系。仍以图 8.2 为例： 创建 F1 时必须指明是在 W 中创建，创建 C1 时必须指明是在 F1 中创建。

按照构件之间的父子关系，一个图形界面中的所有构件形成了一个树状层次结构，该层 次结构的最高层是根窗口。任何构件（根窗口除外）必有唯一的父构件，还可能有若干子构 件。

在父构件（窗口或框架）中如何安排子构件的位置？这属于图形界面的布局问题，GUI 工具包一般提供布局管理器（layout manager 或 geometry manager）用于布局设计。Tkinter 提供了 Pack、Grid 和 Place 等三种布局管理器，使得在容器中布置子构件的任务轻而易举。