Разработка мобильных приложений на Python. Библиотека KivyMD

Приветствую! Сегодня речь снова пойдет о библиотеке KivyMD — наборе виджетов для кроссплатформенной разработки на Python в стиле Material Design. В этой статье я сделаю не обзор виджетов KivyMD, как в недавней статье, а, скорее, это будет материал больше о позиционировании виджетов. Что-то похожего на туториал по разработке мобильных приложений на Python для новичков здесь не будет, так что если впервые слышите о фреймворке Kivy, вряд ли вам будет все это интересно. Ну, а мы погнали под кат!

На днях скачал из Google Play демонстрационное приложение Flutter UIKit:


И сейчас мы с вами попробуем повторить один экран из этого приложения. Давайте сразу посмотрим на результаты: слева — Flutter, справа — Kivy & KivyMD.

Некоторые элементы UI отличаются, не в силу каких-то технических особенностей, из-за которых нельзя было получить идентичный результат, а просто я посчитал, что так будет более органичней (например, черный Toolbar, по моему мнению, совсем не смотрится).

Итак! Что бросается в глаза, глядя на экран, который мы будем воспроизводить? Прозрачный фон переднего layout. В Kivy такую возможность предоставляет FloatLayout, который позволяет размещать в себе виджеты и контроллы один над другим следующим образом:


Схематично наш экран будет выглядеть так:


Разметка этого экрана довольно простая:


Почему я говорю о FloatLayout, если наш экран унаследован от Screen?

<ProductScreen@Screen>:

    ...

Просто потому, что Screen --> RelativeLayout --> FloatLayout.

Все виджеты во FloatLayout позиционируются от нижнего левого угла, то есть, на экране им автоматически присваивается позиция (0, 0). В разметке не сложно проследить порядок добавления элементов на экран сверху вниз:


Если кто-то обратил внимание, то позицию мы указали только одному виджету:

MDToolbar:
    ...
    pos_hint: {"top": 1}

Каждому виджету в Kivy помимо конкретных координат (x, y) можно указать подсказку позиции:

pos_hint: {"top": 1}  # верхняя граница экрана
pos_hint: {"bottom": 1}  # нижняя граница экрана
pos_hint: {"right": 1}  # правая граница экрана
pos_hint: {"center_y": .5}  # центр экрана по вертикали
pos_hint: {"center_x": .2}  # отступ в 20 % по горизонтали от левой границы экрана
...
...

Так вот, нижнее фоновое изображение…

    BoxLayout:
        size_hint_y: None
        height: root.height - toolbar.height

        FitImage:
            source: "smokestackheather.jpeg"

… благодаря виджету FitImage (библиотека KivyMD), автоматически растягивается на все выделенное ему пространство с сохранением пропорций изображения:



По умолчанию каждому виджету и лайоуту в Kivy предоставляется 100 % пространства, если не указанно иное. Например, если вы захотите добавить на экран одну кнопку, вы, очевидно сделаете следующее:

from kivy.app import App
from kivy.lang import Builder

KV = """
Button:
    text: "Button"
"""


class MyApp(App):
    def build(self):
        return Builder.load_string(KV)


MyApp().run()

И получите результат:


Кнопка заняла 100 % пространства. Чтобы разместить кнопку по центру экрана, нужно, во-первых, задать ей необходимый размер и, во-вторых, указать, где она будет находится:

from kivy.app import App
from kivy.lang import Builder

KV = """
Button:
    text: "Button"
    size_hint: None, None
    size: 100, 50
    pos_hint: {"center_y": .5, "center_x": .5}
"""


class MyApp(App):
    def build(self):
        return Builder.load_string(KV)


MyApp().run()

Теперь картина изменилась:


Также можно указать свойство size_hint, от 0 до 1, (эквивалент 0-100%), то есть, подсказка размера:

from kivy.app import App
from kivy.lang import Builder

KV = """
BoxLayout:

    Button:
        text: "Button"
        size_hint_y: .2

    Button:
        text: "Button"
        size_hint_y: .1

    Button:
        text: "Button"
"""


class MyApp(App):
    def build(self):
        return Builder.load_string(KV)


MyApp().run()

Или тоже самое, но подсказка ширины (size_hint_x):

from kivy.app import App
from kivy.lang import Builder

KV = """
BoxLayout:

    Button:
        text: "Button"
        size_hint_x: .2

    Button:
        text: "Button"
        size_hint_x: .1

    Button:
        text: "Button"
"""


class MyApp(App):
    def build(self):
        return Builder.load_string(KV)


MyApp().run()

MDToolbar имеет высоту в 56dp, не может занимать все пространство, и если ему не подсказать, что его место сверху, то он автоматически прилипнет к нижней части экрана:


Список карточек — OrderProductLayout (о нем мы поговорим ниже) — это ScrollView с элементами MDCard и он занимает всю высоту экрана, но благодаря padding (значения отступов в лайоутах) кажется, что он находится чуть выше центра экрана. Ну а MDBottomAppBar по умолчанию кидает якорь к нижней границе экрана. Поэтому только MDToolbar мы указали, где его место.

Теперь давайте посмотрим, что представляет из себя виджет OrderProductLayout:


Как видим, это четыре карточки, вложенные в ScrillView. В отличие от родительского экрана, который унаследован от FloatLayout, здесь все виджеты читаются сверху вниз.


Это очень удобно, поскольку прослеживается четкая иерархия виджетов, древовидная структура и с одного взгляда понятно, какой виджет/контролл какому лайоуту принадлежит. В Kivy наиболее частым используемым лайоутом является BoxLayout — коробка, которая позволяет размещать в себе виджеты по вертикали либо по горизонтали (по умолчанию — последнее):


Более наглядно это видно из следующей схемы, где используется BoxLayout горизонтальной ориентации:


Мы запретили BoxLayout использовать 100% пространства — size_hint_y: None и сказали — твоя высота будет ровно такой, какой будет высота самого высокого элемента, вложенного в тебя — height: self.minimum_height.

Список изображений:


Если бы мы захотели использовать вертикальную прокрутку списка, нам нужно было бы изменить GridLayout следующим образом:

    ScrollView:

        GridLayout:
            size_hint_y: None
            height: self.minimum_height
            cols: 1

Заменить строки (rows) на столбцы (cols) и указать в minimum не ширину, а высоту:

from kivy.app import App
from kivy.lang import Builder
from kivy.metrics import dp
from kivy.uix.button import Button

KV = """
ScrollView:

    GridLayout:
        id: box
        size_hint_y: None
        height: self.minimum_height
        spacing: "5dp"
        cols: 1
"""


class MyApp(App):
    def build(self):
        return Builder.load_string(KV)

    def on_start(self):
        for i in range(20):
            self.root.ids.box.add_widget(
                Button(
                    text=f"Label {i}",
                    size_hint_y=None,
                    height=dp(40),
                )
            )


MyApp().run()

Следующие карты — выбор цвета и размера (они практически идентичны):


Отличительной особенностью языка разметки Kv Language является не только четкая структура виджетов, но и то, что этот язык поддерживает некоторые возможности языка Python. А именно: вызов методов, создание/изменение переменных, логические, I/O и математические операции…


Вычисление значения value, объявленного в Label…

        Label:
            value: 0
            text: str(self.value)

… происходит непосредственно в самой разметке:

        MDIconButton:
            on_release: label_value.value -= 1 if label_value.value > 0 else 0

И я никогда не поверю, что вот это (код Flutter)…



… логичнее и читабельнее кода Kv Language:


Вчера меня спрашивали, как у Kivy обстоят дела со средой разработки, есть ли автокомплиты, хотрелоад и прочие прелести? С автокомплитами все отлично, если пользоваться PyCharm:


Насчет хотрелоад… Python — интерпретируемый язык. Kivy использует Python. Соответственно, чтобы увидеть результат, не нужна компиляция кода, запустил — увидел/протестирвал. Как я уже говорил, Kivy не использует нативные API для рендера UI, поэтому позволяет эмулировать различные модели устройств и платформ с помощью модуля screen. Достаточно запустить ваш проект с нужными параметрами, чтобы на компьютере открылось окно тестируемого приложения так, как если бы оно было запущено на реальном устройстве. Звучит странно, но поскольку Kivy абстрагируется от платформы в отрисовке UI, это позволяет не использовать тяжелые и медленные эмуляторы для тестов. Это касается только UI. Например, тестовое приложение, описываемое в этой статье тестировалось с параметрами -m screen:droid2, portrait, scale=.75.

Слева — запущено на мобильном устройстве, справа — на компьютере:


Ну, и, наконец, финальный результат — запуск на мобильном устройстве…


Единственное, что огорчает, это скорость запуска. У того же Flutter она просто феноменальная!

Надеюсь, был кому-то полезен, до новых встреч!