Python3，理解 tkinter-mainloop() 或 QtPy-exec_() 中的 "GUI loop"

Question

3个子问题:
[1] python GUI 是基于轮询的吗？
在我看来，tk 和 qtpy 都是基于轮询的，如果 gui 调用一个需要一段时间才能执行的函数，整个 gui 就会挂起。
我很久以前就了解了 gui，我记得现代 gui 应该是基于中断的，即使当 gui 正在执行一些大的事情时，gui 也应该始终响应。 gui 可能不会显示那些大计算的结果，但它会响应调整大小、显示按钮单击动画等。所以我的问题是，是否有一个选项，例如:

    #psuedo code
    root=tkinter.Tk()
    root.setInterruptMode(True)

[2] tk.mainloop() 只是一个巨大的循环吗？
如果我的第一个问题是一个白日梦，而我只需要学习线程和多进程，那么我的下一个问题是关于 root.mainloop() (或 qtpy 的 exec_() )。
我的印象是 mainloop() 并没有真正启动一个线程或 python 中的任何东西，它只是将一个巨大且不可见的 tkinter 的 gui 轮询+绘画循环打包到我的主线中。我的印象正确吗？

[3] 为什么要把 mainloop 放在主线中？
是mainloop()必须驻留在主线吗？我可以线程/多处理它吗？这样我的主线就可以专注于大计算，主线控制gui进程和IO进程。我遇到的所有例子都有 mainloop()在主线中，我不确定这是推荐的方法或有什么好处。

下面是我在尝试学习 python gui 时编写的代码:

    import tkinter
    import random

    class myGUI():
        def __init__(self, arg_tkroot):
            self.GUI_display = tkinter.Label(arg_tkroot, text='init-ed')
            self.GUI_button = tkinter.Button(arg_tkroot, text='click')
            self.GUI_display.pack()
            self.GUI_button.pack()

            self.GUI_button.bind('<Button-1>', self.handle_user_interaction)
            self.list_bigData = []

        #handles GUI interaction, and call bigData_and_bigCalculation()
        def handle_user_interaction(self, arg_event):
            print(arg_event, ' detected by myGUI')
            strResult_toFeedbackToUser = self.bigData_and_bigCalculation()
            self.GUI_display.config(text=strResult_toFeedbackToUser)
            print('finished handling user interact')

        # slow calculations and memory consuming operations
        def bigData_and_bigCalculation(self):
            self.list_bigData[:]=[]
            for i in range(500000):
                self.list_bigData.append( ''.join(random.choice('asdfas') for k in range(10)) )
            return self.list_bigData[-1]
    # Main()
    if __name__ == '__main__':
        root = tkinter.Tk()
        mygui = myGUI(root)
        root.mainloop()

Answer 1

[1] GUIs are polling based?

GUI 是基于事件的——GUI 中发生的一切都是对事件的响应。应用程序如何处理事件取决于应用程序。如果事件的处理可以在几百毫秒或更短的时间内发生，则可以在主线程中进行处理。如果需要更长的时间，应用程序应该在单独的线程或进程中运行代码。

就 Tkinter 而言，Tkinter 被设计为在单线程中运行。这并不意味着您不能使用线程，只是对 tkinter 对象的所有访问都应该在单个线程上。常见的方法是让其他线程通过线程安全队列与 GUI 进行通信，GUI 线程负责定期检查该队列。

So my question is, Is there an option like [root.setInterruptMode(True)]

在 tkinter 中，不，没有办法进入特殊的“中断”模式。

[2] It is just a gigantic loop?

我假设“它”是指对mainloop的调用。是的，这是一个巨大的循环。或者更正确地说，这是一个小循环。它所做的只是等待事件，然后查找该事件的处理程序并运行该处理程序。

My impression is that mainloop() doesn't really start a thread or anything in python

正确。它在当前线程中运行事件循环。

[3] why putting mainloop in Main line?

您必须询问原始开发人员。可能是因为这对于非常非常大比例的应用程序来说是必需的(也许在发明工具包时比现在更真实)。

Tkinter 只是 tcl 解释器的包装器，并在解释器中加载了 tk 工具包。 tcl/tk 被设计为嵌入到其他应用程序中，因此它需要轻量级，并且能够在不支持线程的系统上运行(tcl 已经足够老了，无法保证每个平台上都支持线程)

Does mainloop() have to reside in the Main line? can I thread/multiprocess it out?

mainloop() 需要在创建根窗口的同一线程中运行。如果您需要线程(同样，您很可能不需要)，您当然可以在单独的线程中运行事件处理程序。它增加了复杂性，但如果您需要它，它就在那里。对于一大类程序，根本不需要那么复杂。

您应该能够创建一个工作线程并从那里创建并运行您的 GUI。我从未尝试过，但我认为没有理由它不起作用。 Tkinter 并不关心它是主线程，只关心所有 tkinter 代码都在同一个线程中运行。

All the examples I came across have mainloop() in the Main line, I am not sure it is a recommended approach or what the benefits are.

在主线程中调用 mainloop 是 tkinter 的设计工作方式。如果您有长时间运行的计算，则应该将这些计算放在单独的线程或进程中。