Python 超简单制作Windows按键通知脚本教程

对于键盘没有背光灯的同学而言，切换大小写或控制Num键开关的时候没有提示，经常需要试探性地输入一些字符来判断开关是否打开，体验非常糟糕。

因此，有人就想到自制脚本这一招，一旦触发大小写切换或Num键切换就进行windows通知提示:
https://github.com/skate1512/Toggle_Keys_Notification
今天我们来试试这个脚本，此外，我们还可以基于这个项目，扩展成任意一个按键被触发或切换都进行 windows 通知的脚本：

1.准备
开始之前，你要确保Python和pip已经成功安装在电脑上，如果没有，可以访问这篇文章：超详细Python安装指南 进行安装。
(可选1) 如果你用Python的目的是数据分析，可以直接安装Anaconda：Python数据分析与挖掘好帮手—Anaconda，它内置了Python和pip.
(可选2) 此外，推荐大家用VSCode编辑器，它有许多的优点：Python 编程的最好搭档—VSCode 详细指南。
请选择以下任一种方式输入命令安装依赖：
1. Windows 环境 打开 Cmd (开始-运行-CMD)。
2. MacOS 环境 打开 Terminal (command+空格输入Terminal)。
3. 如果你用的是 VSCode编辑器 或 Pycharm，可以直接使用界面下方的Terminal.
pip install win10toast
除此之外，我们需要下载作者的代码，如果你能联通GitHub，请前往以下地址下载：
https://github.com/skate1512/Toggle_Keys_Notification
如果不能联通GitHub，或者网络速度比较慢，请在Python实用宝典公众号后台回复：按键触发通知 下载本文完整源代码。
2.源码使用与解析
2.1 源码使用
作者的项目可以在 Toggle_Keys_Notification 项目内，运行 notify.py 启动监听:
python notify.py
启动后点击一下大小写切换键，触发通知则说明代码正常运转：

2.2 源码分析
该项目通过win32gui和win32con实现了弹出toast进行通知的功能，最核心的_show_toast代码位于 toast.py 中，下面是这个函数的部分代码剖析：
注册和创建 window :
message_map = {WM_DESTROY: self.on_destroy, }
# 注册Window
self.wc = WNDCLASS()
self.hinst = self.wc.hInstance = GetModuleHandle(None)
self.wc.lpszClassName = str("PythonTaskbar") # 定义该窗口结构的名称
self.wc.lpfnWndProc = message_map
try:
    self.classAtom = RegisterClass(self.wc)
except:
    pass
# Window格式
style = WS_OVERLAPPED | WS_SYSMENU
# 创建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模块解析如下。
 GetModuleHandle : 获取一个应用程序或动态链接库的模块句柄。
 WM_DESTROY : 关闭程序。
 RegisterClass : 将定义好的Window属性保存保存下来。
 WS_OVERLAPPED : 重叠式窗口，该式样窗口 带有一个标题栏和边框。
 WS_SYSMENU : 具有 SYSTEM 菜单栏的样式
 CW_USEDEFAULT : 采用系统默认位置
 CreateWindow 这个函数有非常多的参数，甚至有一个百度百科来详细解析每一个参数的具体作用，大家感兴趣可以移步：
https://baike.baidu.com/item/CreateWindow/5076220
了解win32这些模块名称的意义后，理解上述代码的逻辑便很轻松了。
图标加载及任务栏图标显示配置：
# 图标
if icon_path is not None:
    # 获取图标地址
    icon_path = path.realpath(icon_path)
else:
    icon_path = resource_filename(Requirement.parse("win10toast"), "win10toast/data/python.ico")
# 加载格式
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)
# 任务栏图标
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))
# 等待一会后销毁
sleep(duration)
DestroyWindow(self.hwnd)
UnregisterClass(self.wc.lpszClassName, None)
这部分代码控制了通知弹出框的展示和销毁。如果你希望通知弹出框久一点再消失，可以适当修改传入的  duration
  变量值。
DestroyWindow后，通知弹出框便消失了，整个 show_toast 的过程结束。
其实非常简单，从 CreateWindow 到 DestroyWindow 处理弹出框的各种属性，然后注销窗体，完成整个弹出流程。
3.扩展触发通知
为了扩展监听的按键，并能监听按键触发，需要先了解 notify.py 是如何检测到按键变化的。
获取按键状态：
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，获取按键状态是通过  keyboard.GetKeyState(XXXX) 实现的。
而这个XXXX是对应的按键的十六进制，比如 VK_NUMLOCK  是Num键，对应的16进制代码是0x90， VK_CAPITAL 是大小写按键，对应的十六进制代码是0x14.
变量名是可以用户自定义的，比如大小写键有些人习惯称之为 VK_CAPITAL ，也有些人喜欢称之为  VK_CAPITAL ，都可以，只要其最终对应的变量值为十六进制的0x14即可。
部分按键16进制清单如下（完整版可以阅读原文查看）：
常数名称 十六进制值 对应按键
VK_BACK 08 Backspace键
VK_TAB 09 Tab键
VK_CLEAR 0C Clear键（Num Lock关闭时的数字键盘5）
VK_RETURN 0D Enter键
VK_SHIFT 10 Shift键
VK_CONTROL 11 Ctrl键
VK_MENU 12 Alt键
VK_PAUSE 13 Pause键
VK_CAPITAL 14 Caps Lock键
再来看看监听逻辑：
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)
在刚开始运行监听脚本时，先获取到按键的状态，在循环体中，不断地获得当前按键状态，如果发生了状态变化，则触发 pop_up 函数，弹出刚刚我们提到的 show_toast 函数：
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)
整套监听并通知的机制还是非常简单的，如果我们想要自定义一些按键，你只需要在开头添加对应的按键的十六进制编码，然后添加一些监听函数。
比如我们想监听 ESC 按键被按下： VK_ESCAPE=0x1B ，使用 keyboard 模块添加一个钩子函数，监听按键：
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")
        # 敲击后回填为None
        button.event_type = None
然后再在循环体内添加判断逻辑：
kb.hook(hook_esc)
效果如下：

当然，图标和标题还可以进一步优化：
比如将Lock Key State这个标题用 toast_title 变量替代，默认为Lock Key State。这样在调用pop_up函数的时候就能自定义标题了，效果如下：

总而言之，能扩展的东西非常多，这只是一个学习的例子。

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