Python 制作按鍵觸發(fā)Windows通知的腳本

對(duì)于鍵盤(pán)沒(méi)有背光燈的同學(xué)而言，切換大小寫(xiě)或控制Num鍵開(kāi)關(guān)的時(shí)候沒(méi)有提示，經(jīng)常需要試探性地輸入一些字符來(lái)判斷開(kāi)關(guān)是否打開(kāi)，體驗(yàn)非常糟糕。

因此，有人就想到自制腳本這一招，一旦觸發(fā)大小寫(xiě)切換或Num鍵切換就進(jìn)行windows通知提示:

https://github.com/skate1512/Toggle_Keys_Notification

今天我們來(lái)試試這個(gè)腳本，此外，我們還可以基于這個(gè)項(xiàng)目，擴(kuò)展成任意一個(gè)按鍵被觸發(fā)或切換都進(jìn)行 windows 通知的腳本：

1.準(zhǔn)備

開(kāi)始之前，你要確保Python和pip已經(jīng)成功安裝在電腦上，如果沒(méi)有，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)這篇文章：超詳細(xì)Python安裝指南 進(jìn)行安裝。如果你用Python的目的是數(shù)據(jù)分析，可以直接安裝Anaconda：Python數(shù)據(jù)分析與挖掘好幫手—Anaconda，它內(nèi)置了Python和pip.

此外，推薦大家用VSCode編輯器，因?yàn)樗梢栽诰庉嬈飨路降慕K端運(yùn)行命令安裝依賴(lài)模塊：Python 編程的最好搭檔—VSCode 詳細(xì)指南。

Windows環(huán)境下打開(kāi) Cmd (開(kāi)始-運(yùn)行-CMD)，蘋(píng)果系統(tǒng)環(huán)境下請(qǐng)打開(kāi) Terminal (command+空格輸入Terminal)，輸入命令安裝依賴(lài)：

pip install win10toast

除此之外，我們需要下載作者的代碼，如果你能聯(lián)通GitHub，請(qǐng)前往以下地址下載：
https://github.com/skate1512/Toggle_Keys_Notification

如果不能聯(lián)通GitHub，或者網(wǎng)絡(luò)速度比較慢，請(qǐng)?jiān)赑ython實(shí)用寶典公眾號(hào)后臺(tái)回復(fù)：按鍵觸發(fā)通知 下載本文完整源代碼。

2.源碼使用與解析

2.1 源碼使用

作者的項(xiàng)目可以在 Toggle_Keys_Notification 項(xiàng)目?jī)?nèi)，運(yùn)行 notify.py 啟動(dòng)監(jiān)聽(tīng):

python notify.py

啟動(dòng)后點(diǎn)擊一下大小寫(xiě)切換鍵，觸發(fā)通知?jiǎng)t說(shuō)明代碼正常運(yùn)轉(zhuǎn)：

2.2 源碼分析

該項(xiàng)目通過(guò)win32gui和win32con實(shí)現(xiàn)了彈出toast進(jìn)行通知的功能，最核心的_show_toast代碼位于 toast.py 中，下面是這個(gè)函數(shù)的部分代碼剖析：

注冊(cè)和創(chuàng)建 window :

message_map = {WM_DESTROY: self.on_destroy, }
# 注冊(cè)Window
self.wc = WNDCLASS()
self.hinst = self.wc.hInstance = GetModuleHandle(None)
self.wc.lpszClassName = str("PythonTaskbar") # 定義該窗口結(jié)構(gòu)的名稱(chēng)
self.wc.lpfnWndProc = message_map
try:
    self.classAtom = RegisterClass(self.wc)
except:
    pass
# Window格式
style = WS_OVERLAPPED | WS_SYSMENU
# 創(chuàng)建Window
self.hwnd = CreateWindow(self.classAtom, "Taskbar", style,
                         0, 0, CW_USEDEFAULT,
                         CW_USEDEFAULT,
                         0, 0, self.hinst, None)
UpdateWindow(self.hwnd)

所使用到的win32模塊解析如下。

GetModuleHandle: 獲取一個(gè)應(yīng)用程序或動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的模塊句柄。
WM_DESTROY: 關(guān)閉程序。
RegisterClass: 將定義好的Window屬性保存保存下來(lái)。
WS_OVERLAPPED: 重疊式窗口，該式樣窗口 帶有一個(gè)標(biāo)題欄和邊框。
WS_SYSMENU: 具有 SYSTEM 菜單欄的樣式
CW_USEDEFAULT: 采用系統(tǒng)默認(rèn)位置

CreateWindow 這個(gè)函數(shù)具有非常多的參數(shù)，甚至有一個(gè)百度百科來(lái)詳細(xì)解析每一個(gè)參數(shù)的具體作用，大家感興趣可以移步：
https://baike.baidu.com/item/CreateWindow/5076220

了解win32這些模塊名稱(chēng)的意義后，理解上述代碼的邏輯便很輕松了。

圖標(biāo)加載及任務(wù)欄圖標(biāo)顯示配置：

# 圖標(biāo)
if icon_path is not None:
    # 獲取圖標(biāo)地址
    icon_path = path.realpath(icon_path)
else:
    icon_path = resource_filename(Requirement.parse("win10toast"), "win10toast/data/python.ico")
# 加載格式
icon_flags = LR_LOADFROMFILE | LR_DEFAULTSIZE
try:
    hicon = LoadImage(self.hinst, icon_path, IMAGE_ICON, 0, 0, icon_flags)
except Exception as e:
    logging.error("Some trouble with the icon ({}): {}"
                  .format(icon_path, e))
    hicon = LoadIcon(0, IDI_APPLICATION)
# 任務(wù)欄圖標(biāo)
flags = NIF_ICON | NIF_MESSAGE | NIF_TIP
nid = (self.hwnd, 0, flags, WM_USER + 20, hicon, "Tooltip")
Shell_NotifyIcon(NIM_ADD, nid)
Shell_NotifyIcon(NIM_MODIFY, (self.hwnd, 0, NIF_INFO, WM_USER + 20, hicon, "Balloon Tooltip", msg, 200, title, NIIF_ICON_MASK))

# 等待一會(huì)后銷(xiāo)毀
sleep(duration)
DestroyWindow(self.hwnd)
UnregisterClass(self.wc.lpszClassName, None)

這部分代碼控制了通知彈出框的展示和銷(xiāo)毀。如果你希望通知彈出框久一點(diǎn)再消失，可以適當(dāng)修改傳入的 duration 變量值。

DestroyWindow后，通知彈出框便消失了，整個(gè) show_toast 的過(guò)程結(jié)束。

其實(shí)非常簡(jiǎn)單，從 CreateWindow 到 DestroyWindow 處理彈出框的各種屬性，然后注銷(xiāo)窗體，完成整個(gè)彈出流程。

3.擴(kuò)展觸發(fā)通知

為了擴(kuò)展監(jiān)聽(tīng)的按鍵，并能監(jiān)聽(tīng)按鍵觸發(fā)，需要先了解 notify.py 是如何檢測(cè)到按鍵變化的。

獲取按鍵狀態(tài)：

keyboard = ctypes.WinDLL("User32.dll")
VK_NUMLOCK = 0x90
VK_CAPITAL = 0x14
def get_capslock_state():
    """Returns the current Caps Lock State(On/Off)"""
    return "Caps Lock On" if keyboard.GetKeyState(VK_CAPITAL) else "Caps Lock Off"


def get_numlock_state():
    """Returns The current Num Lock State(On/Off)"""
    return "Num Lock On" if keyboard.GetKeyState(VK_NUMLOCK) else "Num Lock Off"

可以看到，獲取按鍵狀態(tài)是通過(guò) keyboard.GetKeyState(XXXX) 實(shí)現(xiàn)的。

而這個(gè)XXXX是對(duì)應(yīng)的按鍵的十六進(jìn)制，比如 VK_NUMLOCK 是Num鍵，對(duì)應(yīng)的16進(jìn)制代碼是0x90，VK_CAPITAL 是大小寫(xiě)按鍵，對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制代碼是0x14.

變量名是可以用戶(hù)自定義的，比如大小寫(xiě)鍵有些人習(xí)慣稱(chēng)之為VK_CAPITAL，也有些人喜歡稱(chēng)之為 VK_CAPITAL，都可以，只要其最終對(duì)應(yīng)的變量值為十六進(jìn)制的0x14即可。

部分按鍵16進(jìn)制清單如下（完整版可以閱讀原文查看）：

再來(lái)看看監(jiān)聽(tīng)邏輯：

caps_curr = get_capslock_state()
num_curr = get_numlock_state()

while True:
    caps_change = get_capslock_state()
    num_change = get_numlock_state()

    if caps_curr != caps_change:
        if caps_change == "Caps Lock On":
            pop_up("Caps Lock On", "CapsLock_On.ico")
        else:
            pop_up("Caps Lock Off", "CapsLock_Off.ico")
        caps_curr = caps_change
        time.sleep(0.1)

    if num_curr != num_change:
        if num_change == "Num Lock On":
            pop_up("Num Lock On", "NumLock_On.ico")
        else:
            pop_up("Num Lock Off", "NumLock_Off.ico")
        num_curr = num_change
    time.sleep(0.2)

在剛開(kāi)始運(yùn)行監(jiān)聽(tīng)腳本時(shí)，先獲取到按鍵的狀態(tài)，在循環(huán)體中，不斷地獲得當(dāng)前按鍵狀態(tài)，如果發(fā)生了狀態(tài)變化，則觸發(fā)pop_up函數(shù)，彈出剛剛我們提到的show_toast函數(shù)：

def pop_up(body, icon):
    """Generates Pop-up notification when state changes"""
    notification = ToastNotifier()
    notification.show_toast("Lock Key State", body, icon_path="assets"+icon, duration=1.5)

整套監(jiān)聽(tīng)并通知的機(jī)制還是非常簡(jiǎn)單的，如果我們想要自定義一些按鍵，你只需要在開(kāi)頭添加對(duì)應(yīng)的按鍵的十六進(jìn)制編碼，然后添加一些監(jiān)聽(tīng)函數(shù)。

比如我們想監(jiān)聽(tīng) ESC 按鍵被按下：VK_ESCAPE=0x1B，使用 keyboard 模塊添加一個(gè)鉤子函數(shù)，監(jiān)聽(tīng)按鍵：

import keyboard as kb
def hook_esc(button):
    """Alert if ESC button is pressed"""
    esc_button = kb.KeyboardEvent('down', VK_ESCAPE, 'ESC')
    if button.event_type == 'down' and esc_button.name == button.name:
        pop_up("ESC Pressed", "CapsLock_On.ico")
        # 敲擊后回填為None
        button.event_type = None

然后再在循環(huán)體內(nèi)添加判斷邏輯：

kb.hook(hook_esc)

效果如下：

當(dāng)然，圖標(biāo)和標(biāo)題還可以進(jìn)一步優(yōu)化：

比如將Lock Key State這個(gè)標(biāo)題用 toast_title 變量替代，默認(rèn)為L(zhǎng)ock Key State。這樣在調(diào)用pop_up函數(shù)的時(shí)候就能自定義標(biāo)題了，效果如下：

總而言之，能擴(kuò)展的東西非常多，這只是一個(gè)學(xué)習(xí)的例子，如果大家感興趣的話可以在 Python實(shí)用寶典 公眾號(hào)后臺(tái)回復(fù) 按鍵觸發(fā)通知 下載完整源代碼進(jìn)行改造。