简易实现QT中的virtualkeyboard及问题总结

前言：

本文章主要包含四部分：

1. 虚拟键盘的实现（基于Pyside2)
2. 为什么选用QWidget而不适用QDialog实现键盘
3. 关于从一个窗体a中拉起另一个窗体b后，窗体b闪退的问题探讨
4. 关闭主窗口时子窗口未关闭的问题

由于qt5官方的virtualkeyboard库无法适用于公司的应用场景，于是需要手写一个virtual keyboard，目前是初步实现了，但是没有办法全局监听，希望后续能有实现全局监听的办法。

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已实现功能：

• 作为组件以keyboard.py 形式集成到项目中
• 可切换大小写
• 可按比例附着于屏幕下方
• 项目内多组件共用（Keyboard需要作为单例类）
• 符合真实键盘键位，支持部分特殊字符

待实现功能：

• 全局监听

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一、虚拟键盘的实现

从虚拟键盘的交互可以感知其应当作为一个窗体与用户进行交互，通常窗体用的较多的是QDialog和QWidget，由于QDialog会阻塞其他窗体的交互事件（似乎可以通过setModal设置模态或非模态，但是笔者尝试后不起作用），故这里选择QWidget。
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实现思路：

1. QWidget作为键盘窗体
2. QPushButton作为虚拟键盘的每个按键
3. 模拟真实键盘键位，为每一行提供一个QHBoxLayout，设置一个父layout即QVBoxLayout将所有QHBoxLayout添加进去。
4. 通过setGeometry设置窗体位于指定位置，使键盘每次出现即附着于屏幕下方
5. 设置该类为单例类
6. 通过组件点击事件激活虚拟键盘，这里重写了QLineEdit的点击事件mouseclickevent
7. keyboard工具类
8. 单例类装饰器

综合代码

代码结构：

• keyboard.py 键盘实现
• keyboard_util.py 键盘工具类
• singleton_util.py 单例类装饰器类
• enjoy_edit.py QLineEdit示例组件
• main.py 主程序入口

注：代码虽使用PySide2，但修改PySide2为PyQt5也可运行
代码已放在github：
https://github.com/qilin02811/VirtualKeyboard
clone后即可运行，通过python3 main.py即可运行，需安装PySide2环境，如果是PyQt5环境，应将代码中的依赖修改为PyQt5
示意图：

点击文本框后即可拉起键盘，并且键盘附着于最下方

二、为什么选用QWidget而不适用QDialog实现键盘

由于QT程序一般有多个窗体，我们希望键盘不会被其他窗体阻塞，且我们也不希望键盘阻塞其他窗体，故上面代码所有窗体均为QWidget，而未使用QDialog。 使用QDialog要通过dialog.exec_()来拉起，否则不会处理窗口的事件。
并且，如果通过exec拉起QDialog，必须关闭该dialog后才会响应其他窗体，这是实际运行过程中应该避免的。
通过该键盘程序的编写，我更倾向于使用QWidget而不是QDialog。

三、从窗体a拉起窗体b后，窗体b闪退问题的探讨

由于在窗体a中，我通过w = QWidget() ,w.show()闪退，故考虑使用QDialog： q = QDialog() ，q.exec_()
但这样会产生一个问题，当处理键盘点击事件完成后，想要点击主窗口或其他子窗口事件需要先关闭键盘，这不符合我们平常的使用场景，我们不希望键盘阻塞其他窗口，于是又放弃了QDialog，回到QWidget研究闪退问题。

这里给出一段解决闪退问题的示例：
发生闪退问题的代码：

class ×××(QWidget):
    def __init__():
        super().__init()

    def ×××(self):
		w = QWidget()
		w.show()
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未发生闪退问题的代码：

class ×××(QWidget):
    def __init__():
        super().__init()
        self.w = None

    def ×××(self):
       if self.w is None:
           self.w = QWidget(self)
       self.w.show()
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推测：第一个代码由于w.show()后，整个解释器中就不存在w的引用，则w.show()后会清除w的实例
第二个代码由于有self.w = None的引用，故self.w.show()后不会清除self.w的实例

四、关闭主窗口时子窗口未关闭的问题

编写窗体程序时，经常出现多个窗体需要逐一关闭的情况，我们希望关闭主窗口时能够关闭所有子窗口，可以通过重写closeEvent实现：

# 逐个关闭所有子widget
def closeEvent(self, event):
    for widget in QApplication.instance().allWidgets():
        if widget != self and isinstance(widget, QWidget):
            widget.close()
    event.accept()
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