Python桌面gis python桌面自动化

1、PyAutoGUI介绍

• pyautogui是用来做GUI桌面应用自动化的Python包，功能类似于按键精灵：可以实现控制鼠标、键盘、消息框、截图、定位功能
• 官方文档： https://pyautogui.readthedocs.io/en/latest/
• pyautogui的特点：

• 纯python实现, 源码清晰可见
• 跨平台，支持linux、windows、mac
• 操作简单，会Python就行
• 需要特别注意的是：pyautogui不支持中文输入，但是可以配合pyperclip模块进行复制粘贴

安装：

# Windows安装pyautogui
pip install pyautogui -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

# mac安装pyautogui
pip install pyobjc-core
pip install pyobjc
pip install pyautogui

# Linux安装pyautogui
#sudo apt-get install scrot python3-tk python3-dev
pip install python3-xlib
pip install pyautogui

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2、鼠标操作

2.1、屏幕和鼠标的位置

屏幕上的位置由X和Y直角坐标表示。X坐标从左侧的0开始，向右增加。与数学不同，Y坐标从顶部的0开始，向下增加。

+---------------------------+
|                           | Y increases
|                           |     |
|   1920 x 1080 screen      |     |
|                           |     V
|                           |
|                           |
+---------------------------+ 1919, 1079

• 左上角的像素位于坐标0、0。如果屏幕的分辨率为1920 x 1080，则右下角的像素将为1919、1079（因为坐标始于0，而不是1）。
• 屏幕分辨率大小由该size()函数作为两个整数的元组返回。该position()函数返回鼠标光标的当前X和Y坐标。
• 在Python交互模式下，运行如下代码：

import os
import time
import pyautogui

print(pyautogui.size())  # 屏幕分辨率

try:
    while True:
        x, y = pyautogui.position()  # 返回鼠标的坐标
        # 打印当前鼠标位置坐标
        print(f'鼠标坐标：x={x}, y={y}')
        time.sleep(1)
# 捕获异常 KeyboardInterrupt:用户中断执行(通常是输入^C)
except KeyboardInterrupt:
    print('已退出')

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• 要检查XY坐标是否在屏幕上，请将它们（作为两个整数参数或带有两个整数的单个元组/列表参数）传递给onScreen()函数，True如果它们在屏幕边界之内，则返回该函数False。

>>> pyautogui.onScreen(0, 0)
True
>>> pyautogui.onScreen(0, -1)
False

2.2、鼠标移动

该moveTo()函数会将鼠标光标移至您传递的X和Y整数坐标。例如：

import pyautogui

# 在每次PyAutoGUI调用（具体的操作）后就会有2秒的暂停
pyautogui.PAUSE = 2

pyautogui.moveTo(100, 200)  # moves mouse to X of 100, Y of 200.
pyautogui.rightClick()  # 鼠标原地右键单击

pyautogui.moveTo(800, 800)  # moves mouse to X of 800, Y of 800.
pyautogui.rightClick()  # 鼠标原地右键单击

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通常，鼠标光标会立即移动到新坐标。如果您希望鼠标逐渐移动到新位置，请在移动所需的持续时间（以秒为单位）中传递第三个参数。例如：

import pyautogui

pyautogui.moveTo(100, 200)  # moves mouse to X of 100, Y of 200
pyautogui.rightClick()  # 鼠标原地右键单击

pyautogui.moveTo(800, 800, 2)  # moves mouse to X of 800, Y of 800 over 2 seconds
pyautogui.rightClick()  # 鼠标原地右键单击

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如果要将鼠标光标相对于其当前位置(相对位置)移动几个像素，请使用该move()功能。此函数的参数与相似moveTo()。例如：

import pyautogui

# 在每次PyAutoGUI调用（具体的操作）后就会有2秒的暂停
pyautogui.PAUSE = 2

pyautogui.moveTo(140*2, 80*2)  # moves mouse to X of 140*2, Y of 80*2.
pyautogui.rightClick()  # 鼠标原地右键单击

# 从当前位置移动鼠标
pyautogui.move(188*2, 155*2)       # move the mouse left 188*2, down 155*2 pixels.
pyautogui.rightClick()  # 鼠标原地右键单击

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2.3、鼠标拖拽

PyAutoGUI dragTo()和drag()函数的参数与moveTo()和move()函数的参数相似。此外，它们还有一个button可以设置为'left'，的关键字'middle'，并且'right'在拖动时按住该鼠标键不放。例如：

import pyautogui

# 在每次PyAutoGUI调用（具体的操作）后就会有2秒的暂停
pyautogui.PAUSE = 2

# button可以设为 left, middle和right
pyautogui.dragTo(35*2, 35*2, button='left')  # drag mouse to X of 35*2, Y of 35*2 while holding down left mouse button
pyautogui.drag(500, 0, 5)  # 按住鼠标左键，用5秒钟把鼠标相对于(35*2, 35*2)往右移动500

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2.4、鼠标点击

该click()功能模拟在鼠标的当前位置单击鼠标左键。“点击”的定义是按下按钮然后将其释放。例如：

pyautogui.click()  # click the mouse

要moveTo()在点击之前合并调用，请为xand y关键字参数传递整数：

pyautogui.click(x=100, y=200)  # move to 100, 200, then click the left mouse button.

要指定不同的鼠标键点击，传递'left'，'middle'或 'right'为button关键字参数：

pyautogui.click(button='right')  # right-click the mouse

要进行多次点击，请将整数传递给clicks关键字参数。（可选）您可以将float或integer传递给interval关键字参数，以指定两次点击之间的暂停时间（以秒为单位）。例如：

pyautogui.click(clicks=2)  # double-click the left mouse button
pyautogui.click(clicks=2, interval=0.25)  # double-click the left mouse button, but with a quarter second pause in between clicks
pyautogui.click(button='right', clicks=3, interval=0.25)  ## triple-click the right mouse button with a quarter second pause in between clicks

作为便捷的快捷方式，该doubleClick()功能将双击鼠标左键。它还具有可选x，y，interval，和button关键字参数。例如：

pyautogui.doubleClick()  # perform a left-button double click

import pyautogui

# 在每次PyAutoGUI调用（具体的操作）后就会有2秒的暂停
pyautogui.PAUSE = 2

# pyautogui.moveTo(40*2, 130*2)  # moves mouse to X of 40*2, Y of 40*2.
# pyautogui.doubleClick()  # perform a left-button double click

# pyautogui.doubleClick(40*2, 130*2) # 等价于上面2步
pyautogui.click(40 * 2, 130 * 2, 2, button='left')  # 和上面等价

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2.5、mouseDown()、mouseUp()

鼠标单击和拖动包括按下鼠标按钮并向上释放鼠标按钮。如果要单独执行这些操作，请调用mouseDown()和mouseUp()函数。它们具有相同的x，y和button。例如：

pyautogui.mouseDown(); pyautogui.mouseUp()  # does the same thing as a left-button mouse click
pyautogui.mouseDown(button='right')  # press the right button down
pyautogui.mouseUp(button='right', x=100, y=200)  # move the mouse to 100, 200, then release the right button up.

2.6、鼠标滚动

可以通过调用该scroll()函数并传递整数个“单击”来滚动鼠标滚轮。在不同平台上，“单击”中的滚动量会有所不同。例如：

import pyautogui

# 在每次PyAutoGUI调用（具体的操作）后就会有2秒的暂停
pyautogui.PAUSE = 2

pyautogui.click(300 * 2, 100 * 2)  # 移动到(300*2, 100*2)位置
pyautogui.scroll(-1000)  # 向下滚动1000格
pyautogui.scroll(1000)  # 向上滚动1000格

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2.7、保护措施

Python移动鼠标、点击键盘非常快，有可以导致其他应用出现问题。在这种情况下，程序可能会失控（即使是按照你的意思执行的），那时就需要中断。如果鼠标还在自动操作，就很难在程序窗口关闭它。

为了能够及时中断，PyAutoGUI提供了一个保护措施。当pyautogui.FAILSAFE = True时，如果把鼠标光标在屏幕左上角，PyAutoGUI函数就会产生pyautogui.FailSafeException异常。如果失控了，需要中断PyAutoGUI函数，就把鼠标光标在屏幕左上角。要禁用这个特性，就把FAILSAFE设置成False：

import pyautogui

# 建议PAUSE和FAILSAFE一起使用
# 在每次PyAutoGUI调用（具体的操作）后就会有2秒的暂停
pyautogui.PAUSE = 2
# 将鼠标移动到左上角将引发pyautogui.FailSafeException，可终止程序，设置False禁用此特性
pyautogui.FAILSAFE = False

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2.8、方法、属性汇总

方法或属性	作用
pyautogui.PAUSE=2	操作间隔2秒
pyautogui.FAILSAFE = True	开启故障安全模式
pyautogui.position()	获取当前鼠标坐标，单位为像素
pyautogui.size()	获取当前屏幕分辨率，单位为像素
pyautogui.onScreen(x, y)	判断坐标是否在当前屏幕中，返回值为True和False
pyautogui.moveTo(x, y, duration)	将鼠标移动到指定的 x、y 坐标 （屏幕以左上角为原点（0,0），向下y增加，向右x增加），使用duration值设置几秒后移动鼠标到指定的 x、y 坐标
pyautogui.move(x, y, duration)	相对于当前的鼠标位置移动鼠标
pyautogui.dragTo(x, y, duration, button)	默认按下左键，移动鼠标，button可设置为left, middle和right
pyautogui.drag(x, y, duration, button)	默认按下左键，相对于当前位置移动鼠标
pyautogui.click( x, y, clicks=1,button)	模拟点击（默认是左键），clicks=1,2,3(单击、双击、三击)
pyautogui.rightClick()	模拟右键点击
pyautogui.middleClick()	模拟中键点击
pyautogui.leftClick()	模拟左键点击
pyautogui.doubleClick()	模拟左键双击
pyautogui.mouseDown(x, y, button)	模拟在 x、y 处按下指定鼠标按键
pyautogui.mouseUp(x, y, button)	模拟在 x、y 处释放指定键
pyautogui.scroll(units)	模拟滚动滚轮。正参数表示向上滚动，负参数表示向下滚动。

3、键盘操作

3.1、write()

主要键盘功能是write()。此函数将在所传递的字符串中键入字符。要在按下每个字符键之间添加延迟间隔，请为interval关键字参数传递一个int或float值。pyautogui不支持中文输入，但是可以配合pyperclip模块进行复制粘贴。

import pyautogui
import pyperclip

# 在每次PyAutoGUI调用（具体的操作）后就会有1秒的暂停
pyautogui.PAUSE = 1

pyautogui.write('Hello world!')  # prints out "Hello world!" instantly
pyautogui.write('Hello world!')
pyautogui.write('传智播客')  # 不支持中文，不显示

# 显示中文的操作
pyperclip.copy('黑马程序员')
pyautogui.hotkey('ctrl', 'v')  # 按下ctrl+v快捷键

# 建议 鼠标要放在这行注释下方的代码区 再右键运行

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3.2、press()、keyDown()、keyUp()

• 要按下这些键，调用press()函数，从它传递一个字符串pyautogui.KEYBOARD_KEYS，例如enter，esc，f1。
• 该press()函数实际上只是keyDown()和keyUp()函数的包装，它们模拟按下一个键然后释放它。这些功能可以自己调用。
• 要按类似的方式按多个键write()，请将字符串列表传递给press()

import pyautogui

# 在每次PyAutoGUI调用（具体的操作）后就会有1秒的暂停
pyautogui.PAUSE = 1

pyautogui.press('enter', presses=3)  # 按下并松开（轻敲）回车键(共3次)
pyautogui.write(['enter', 'enter', 'enter'])  # 和上面等价
pyautogui.write('123')

pyautogui.press('enter') # 回车

# 输出 $ 或 ￥ 符号的按键
pyautogui.keyDown('shift')  # 按下`shift`键
pyautogui.press('4')
pyautogui.keyUp('shift')  # 松开`shift`键

# 建议 鼠标要放在这行注释下方的代码区 再右键运行

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3.3、hotkey()

为了方便快捷地按下热键或键盘快捷键，hotkey()可以传递几个键字符串，这些字符串将按顺序按下，然后以相反的顺序释放。

pyautogui.hotkey('ctrl', 'shift', 'esc')
# 等效于以下代码：
pyautogui.keyDown('ctrl')
pyautogui.keyDown('shift')
pyautogui.keyDown('esc')
pyautogui.keyUp('esc')
pyautogui.keyUp('shift')
pyautogui.keyUp('ctrl')

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3.4、KEYBOARD_KEYS

以下是有效字符串传递给press()，keyDown()，keyUp()，和hotkey()功能：

['\t', '\n', '\r', ' ', '!', '"', '#', '$', '%', '&', "'", '(', ')', '*', '+', ',', '-', '.', '/', '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', ':', ';', '<', '=', '>', '?', '@', '[', '\\', ']', '^', '_', '`', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z', '{', '|', '}', '~', 'accept', 'add', 'alt', 'altleft', 'altright', 'apps', 'backspace', 'browserback', 'browserfavorites', 'browserforward', 'browserhome', 'browserrefresh', 'browsersearch', 'browserstop', 'capslock', 'clear', 'convert', 'ctrl', 'ctrlleft', 'ctrlright', 'decimal', 'del', 'delete', 'divide', 'down', 'end', 'enter', 'esc', 'escape', 'execute', 'f1', 'f10', 'f11', 'f12', 'f13', 'f14', 'f15', 'f16', 'f17', 'f18', 'f19', 'f2', 'f20', 'f21', 'f22', 'f23', 'f24', 'f3', 'f4', 'f5', 'f6', 'f7', 'f8', 'f9', 'final', 'fn', 'hanguel', 'hangul', 'hanja', 'help', 'home', 'insert', 'junja', 'kana', 'kanji', 'launchapp1', 'launchapp2', 'launchmail', 'launchmediaselect', 'left', 'modechange', 'multiply', 'nexttrack', 'nonconvert', 'num0', 'num1', 'num2', 'num3', 'num4', 'num5', 'num6', 'num7', 'num8', 'num9', 'numlock', 'pagedown', 'pageup', 'pause', 'pgdn', 'pgup', 'playpause', 'prevtrack', 'print', 'printscreen', 'prntscrn', 'prtsc', 'prtscr', 'return', 'right', 'scrolllock', 'select', 'separator', 'shift', 'shiftleft', 'shiftright', 'sleep', 'space', 'stop', 'subtract', 'tab', 'up', 'volumedown', 'volumemute', 'volumeup', 'win', 'winleft', 'winright', 'yen', 'command', 'option', 'optionleft', 'optionright']

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3.5、方法、属性汇总

方法或属性	作用
pyautogui.KEYBOARD_KEYS	可以控制的按键名称
pyautogui.write(msg)	输入字符，不支持中文
pyperclip.copy(msg)	复制内容msg，内容可设置为中文等
pyautogui.write([key1，key2])	键入给定键字符串，只能是英文
pyautogui.press(key)	按下并释放给定键
pyautogui.keyDown(key)	按住按键
pyautogui.keyUp(key)	松开按键
pyautogui.hotkey('ctrl', 'v')	模拟按顺序按下给定键字符串，然后以相反的顺序释放

4、信息框操作

4.1、简介

PyAutoGUI利用PyMsgBox中的消息框功能提供了一种跨平台的纯Python方式来显示JavaScript样式的消息框，所有弹窗都会阻塞程序。

4.2、alert()

pyautogui.alert(text='', title='', button='OK')

显示带有文本和单个“确定”按钮的简单消息框。返回单击的按钮的文本。

4.3、confirm()

pyautogui.confirm(text='', title='', buttons=['OK', 'Cancel'])

显示带有“确定”和“取消”按钮的消息框。可以自定义按钮的数量和文本。返回单击的按钮的文本。

4.4、prompt()

pyautogui.prompt(text='', title='' , default='')

显示带有文本输入以及“确定”和“取消”按钮的消息框。返回输入的文本，如果单击“取消”，则返回“无”。

4.5、password()

pyautogui.password(text='', title='', default='', mask='*')

显示带有文本输入以及“确定”和“取消”按钮的消息框。输入的字符显示为*。返回输入的文本，如果单击“取消”，则返回“无”。

4.6、消息框方法汇总

方法	作用
pyautogui.alert()	简单提示消息框
pyautogui.confirm()	多按钮消息框
pyautogui.prompt()	明文输入消息框
pyautogui.password()	密文输入消息框

5、截图定位操作

5.1、简介

• PyAutoGUI可以截取屏幕截图，将其保存到文件中，并在屏幕上定位图像。如果您有一个很小的图像，例如需要单击一个按钮并想在屏幕上找到它的按钮，这很有用。
• 这些功能由PyScreeze模块提供，该模块随PyAutoGUI一起安装。
• 屏幕截图功能需要Pillow模块。

• OS X使用操作系统screencapture随附的命令。
• Linux使用该scrot命令，可以通过运行进行安装：sudo apt-get install scrot

5.2、screenshot()

• 调用screenshot()将返回一个Image对象。传递文件名字符串将把屏幕截图保存到文件中，并将其作为Image对象返回。
• region如果您不需要整个屏幕的屏幕截图，则还有一个可选的关键字参数。您可以传递区域的左侧，顶部，宽度和高度的四整数元组来捕获。

import pyautogui

# 截全屏并设置保存图片的位置和名称
im1 = pyautogui.screenshot('./images/screenshot1.png')
print(im1)  # 打印图片的属性

# 不截全屏，截取区域图片。截取区域region参数为：左上角XY坐标值、宽度和高度
pyautogui.screenshot('./images/screenshot2.png', region=(0, 0, 300, 400))

5.3、定位功能

5.3.1、locateOnScreen

• PyAutoGUI可以通过图片，在屏幕上定位图像所在的位置。
• 调用locateOnScreen(图片路径)函数以获取屏幕图像坐标，返回值为4整数元组：（左，上，宽度，高度），可以传递此元组center()以获取该区域中心的X和Y坐标。如果没有找到，返回None

import pyautogui

# 可以通过图片，在屏幕上定位图像所在的位置
# 找到返回的是一个4边距元组 (top, left, width, height)，没有找到返回None
# 全屏幕搜素
rect = pyautogui.locateOnScreen('./images/computer.png')

print(rect)  # Box(left=36, top=222, width=84, height=120)
if rect:  # rect不为None才往下操作
    print(rect[0], rect[1], rect[2], rect[3])  # 36 222 84 120
    x, y = pyautogui.center(rect) # 获取rect该区域中心的X和Y坐标
    print(x, y)

5.3.2、locateCenterOnScreen

locateCenterOnScreen()函数结合locateOnScreen()和center()

import pyautogui

# 可以通过图片，在屏幕上定位图像所在的位置，该区域中心的X和Y坐标
point = pyautogui.locateCenterOnScreen('./images/computer.png')

print(point)
if point:  # point不为None才往下操作
    x, y = point
    print(x, y)

5.4、提高定位精度

可选的confidence关键字参数指定函数在屏幕上定位图像的精度

• 这个参数范围和环境有关，需要在0~1之间调试最佳参数
• 需要安装OpenCV才能使confidence关键字起作用：pip install opencv-python

import pyautogui

# 可以通过图片，在屏幕上定位图像所在的位置
# 找到返回的是一个4边距元组 (top, left, width, height)，没有找到返回None
# 全屏幕搜素
rect = pyautogui.locateOnScreen('./images/x3.png', confidence=0.6)
print(rect)

5.5、加速定位

• 指定搜索区域

pyautogui.locateOnScreen('./images/computer.png', region=(0, 0, 400, 400))

• （可选）可以传递grayscale=True给locate函数以略微加快速度（大约30％-ish）。这会使图像和屏幕截图的颜色降低饱和度，从而加快定位速度。

pyautogui.locateOnScreen('./images/computer.png', grayscale=True)

5.6、方法汇总

方法	汇总
pyautogui.screenshot()	截屏
pyautogui.locateOnScreen()	从屏幕寻找图片位置，返回一个4边距坐标
pyautogui.locateCenterOnScreen()	从屏幕寻找图片位置，返回中心点坐标

6、案例：自动写字表白

• 自动打开记事本
• 自动写字 如花，今晚看电影如何？今晚刚好敲完代码！！，每隔0.3秒写一个字
• 自动保存文件
• 自动关闭记事本

参考代码：

import pyautogui
import os
import multiprocessing
import time
import pyperclip


# 进程处理函数
def start_notepad():
    os.system('notepad')  # 阻塞，不按关闭，不会往下执行


def write_word(words, t=0.1):
    for v in words:
        pyperclip.copy(v)
        pyautogui.hotkey('ctrl', 'v')
        time.sleep(t)


def main():
    # 1. 创建进程
    p = multiprocessing.Process(target=start_notepad)
    # 2. 进程启动
    p.start()

    time.sleep(1)

    # 2.1 定位软件
    point = pyautogui.locateCenterOnScreen('./love_imgs/note2.png', confidence=0.6)
    print(point)
    pyautogui.click(point.x, point.y)

    time.sleep(0.5)

    # 3. 写字
    write_word('如花，今晚看电影如何？今晚刚好敲完代码！！', 0.3)

    # 4. 保存文件
    pyautogui.hotkey('ctrl', 's')

    time.sleep(1)
    # 5. 写字，保存文件的文件名
    write_word('表白记录.txt', 0.2)

    # 6. 回车
    pyautogui.press('enter')

    # 7. 按个y确定保存
    pyautogui.press('y')

    time.sleep(1)

    # 8. 关闭当前的pycharm
    pyautogui.hotkey('alt', 'f4')

    time.sleep(1)

    # 9. 关闭记事本软件
    pyautogui.hotkey('alt', 'f4')


if __name__ == '__main__':
    main()

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