用 Python 画动态时钟
文 | 闲欢
来源：Python 技术「ID: pythonall」
时钟是我们日常生活中最常见的也是必不可少的东西，你有没有想过用 Python 来画一个实时动态的时钟呢？下面我们来看看如何使用简单的代码实现一个动态时钟吧！
海龟绘图介绍
Turtle 库是 Python 语言中一个很流行的绘制图像的函数库，虽然不知道为什么叫海龟这么奇怪的名字，但是可以根据这个名字联想到我们在操控一直海龟在 x 和 y 轴的二元坐标系上爬行，爬过的轨迹就是我们绘制的线条。从这个角度看，作者也是一个很有意思的人。
操纵海龟绘图有着许多的命令，这些命令可以划分为三种：一种为运动命令，一种为画笔控制命令，还有一种是全局控制命令。
画笔运动命令
画笔控制命令
全局控制命令
其他命令
整体思路
了解了海龟绘图的命令后，我们下面来整理一下我们的绘图思路。
我们知道，一个时钟是由表盘和时针组成。
表盘是由刻度组成，一共有60个刻度，对应着一个圆的60个点，每隔4个刻度都会有一个刻度是条短线，每逢5的倍数刻度都会标有小时数（1-12）。
指针有三根，分别为秒针、分针和时针，三根指针长度由短及长。秒针走一圈，分针走一个刻度，分针走一圈，时针走一个刻度。
另外，我们还可以在表盘中显示星期和日期。
这样，我们这个时钟的元素就清晰了，包括表盘（60个刻度以及小时数）、指针（三根）、星期和日期。
代码实现
代码
确定了思路之后，我们开始运用海龟绘图的命令来绘制图像。整体代码如下：
import turtle
from datetime import *
# 抬起画笔，向前运动一段距离放下
def skip(step):
turtle.penup()
turtle.forward(step)
turtle.pendown()
def mkHand(name, length):
# 注册Turtle形状，建立表针Turtle
turtle.reset()
# 先反向运动一段距离，终点作为绘制指针的起点
skip(-length * 0.1)
# 开始记录多边形的顶点。当前的乌龟位置是多边形的第一个顶点。
turtle.begin_poly()
turtle.forward(length * 1.1)
# 停止记录多边形的顶点。当前的乌龟位置是多边形的最后一个顶点。将与第一个顶点相连。
turtle.end_poly()
# 返回最后记录的多边形。
handForm = turtle.get_poly()
turtle.register_shape(name, handForm)
def init():
global secHand, minHand, houHand, printer
# 重置Turtle指向北
turtle.mode("logo")
# 建立三个表针Turtle并初始化
mkHand("secHand", 135)
mkHand("minHand", 125)
mkHand("houHand", 90)
secHand = turtle.Turtle()
secHand.shape("secHand")
minHand = turtle.Turtle()
minHand.shape("minHand")
houHand = turtle.Turtle()
houHand.shape("houHand")
for hand in secHand, minHand, houHand:
hand.shapesize(1, 1, 3)
hand.speed(0)
# 建立输出文字Turtle
printer = turtle.Turtle()
# 隐藏画笔的turtle形状
printer.hideturtle()
printer.penup()
# 绘制表盘
def setupClock(radius):
# 建立表的外框
turtle.reset()
turtle.pensize(7)
for i in range(60):
# 向前移动半径值
skip(radius)
if i % 5 == 0:
# 画长刻度线
turtle.forward(20)
# 回到中心点
skip(-radius - 20)
# 移动到刻度线终点
skip(radius + 20)
# 下面是写表盘刻度值,为了不与划线重叠，所以对于特殊位置做了处理
if i == 0:
turtle.write(int(12), align="center", font=("Courier", 14, "bold"))
elif i == 30:
skip(25)
turtle.write(int(i/5), align="center", font=("Courier", 14, "bold"))
skip(-25)
elif (i == 25 or i == 35):
skip(20)
turtle.write(int(i/5), align="center", font=("Courier", 14, "bold"))
skip(-20)
else:
turtle.write(int(i/5), align="center", font=("Courier", 14, "bold"))
# 回到中心点
skip(-radius - 20)
else:
# 画圆点
turtle.dot(5)
skip(-radius)
# 顺时针移动6°
turtle.right(6)
def week(t):
week = ["星期一", "星期二", "星期三",
"星期四", "星期五", "星期六", "星期日"]
return week[t.weekday()]
def date(t):
y = t.year
m = t.month
d = t.day
return "%s %d%d" % (y, m, d)
def tick():
# 绘制表针的动态显示
t = datetime.today()
second = t.second + t.microsecond * 0.000001
minute = t.minute + second / 60.0
hour = t.hour + minute / 60.0
secHand.setheading(6 * second)
minHand.setheading(6 * minute)
houHand.setheading(30 * hour)
turtle.tracer(False)
printer.forward(65)
printer.write(week(t), align="center",
font=("Courier", 14, "bold"))
printer.back(130)
printer.write(date(t), align="center",
font=("Courier", 14, "bold"))
printer.home()
turtle.tracer(True)
# 100ms后继续调用tick
turtle.ontimer(tick, 100)
def main():
# 打开/关闭龟动画，并为更新图纸设置延迟。
turtle.tracer(False)
init()
setupClock(160)
turtle.tracer(True)
tick()
turtle.mainloop()
if __name__ == "__main__":
main()
代码讲解
这里我们讲解一下代码里面的几个方法。
skip() 方法是一个公用方法，用于抬起画笔，向前移动一段距离，然后放下画笔。
mkHand() 方法是画指针的方法，思路是从表盘的中心点出发，先反向运动一段距离，终点作为绘制指针的起点，然后再向中心点画线作为指针。
setupClock() 方法是绘制表盘，绘制表盘主要注意每到第5个刻度需要绘制短线以及标注小时数。
tick() 方法是实现我们动态时钟的关键方法，它在初始化时钟的基础上，一方面是显示表盘中的星期和日期信息，另一方面通过定时刷新指针位置来达到实时显示的效果。
init() 方法是初始化时钟信息，包括指针和表盘上的星期、日期信息。
最后，我们在 main() 方法中调用了 Tkinter 的 mainloop 函数来启动事件循环，它必须是乌龟图形程序中的最后一个语句。
运行结果
直接运行程序，你会看到一个弹出窗口，上面就是我们绘制的动态时钟了，指针是在走动的哦！
总结
本文通过使用海龟绘图实现了一个动态刷新的时钟，代码本身并不复杂，重要的是实现的思路。如果你觉得有意思，赶紧点在看分享给身边的小伙伴吧！
PS：公号内回复「Python」即可进入Python 新手学习交流群，一起100天计划！
老规矩，兄弟们还记得么，右下角的 “在看” 点一下，如果感觉文章内容不错的话，记得分享朋友圈让更多的人知道！
【代码获取方式】