Python簡單制作Windows按鍵通知腳本

對于鍵盤沒有背光燈的同學而言，切換大小寫或控制Num鍵開關的時候沒有提示，經常需要試探性地輸入一些字符來判斷開關是否打開，體驗非常糟糕。

因此，有人就想到自制腳本這一招，一旦觸發大小寫切換或Num鍵切換就進行windows通知提示:

https://github.com/skate1512/Toggle_Keys_Notification

今天我們來試試這個腳本，此外，我們還可以基于這個項目，擴展成任意一個按鍵被觸發或切換都進行 windows 通知的腳本：

1.準備

開始之前，你要確保Python和pip已經成功安裝在電腦上，如果沒有，可以訪問這篇文章：超詳細Python安裝指南 進行安裝。

(可選1) 如果你用Python的目的是數據分析，可以直接安裝Anaconda：Python數據分析與挖掘好幫手—Anaconda，它內置了Python和pip.

(可選2) 此外，推薦大家用VSCode編輯器，它有許多的優點：Python 編程的最好搭檔—VSCode 詳細指南。

請選擇以下任一種方式輸入命令安裝依賴 ：

1. Windows 環境 打開 Cmd (開始-運行-CMD)。
2. MacOS 環境 打開 Terminal (command+空格輸入Terminal)。
3. 如果你用的是 VSCode編輯器 或 Pycharm，可以直接使用界面下方的Terminal.

pip install win10toast

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

如果不能聯通GitHub，或者網絡速度比較慢，請在Python實用寶典公眾號后臺回復：按鍵觸發通知 下載本文完整源代碼。

2.源碼使用與解析

2.1 源碼使用

作者的項目可以在 Toggle_Keys_Notification 項目內，運行 notify.py 啟動監聽:

python notify.py

啟動后點擊一下大小寫切換鍵，觸發通知則說明代碼正常運轉：

2.2 源碼分析

該項目通過win32gui和win32con實現了彈出toast進行通知的功能，最核心的_show_toast代碼位于 toast.py 中，下面是這個函數的部分代碼剖析：

注冊和創建 window :

message_map = {WM_DESTROY: self.on_destroy, }
# 注冊Window
self.wc = WNDCLASS()
self.hinst = self.wc.hInstance = GetModuleHandle(None)
self.wc.lpszClassName = str("PythonTaskbar") # 定義該窗口結構的名稱
self.wc.lpfnWndProc = message_map
try:
    self.classAtom = RegisterClass(self.wc)
except:
    pass
# Window格式
style = WS_OVERLAPPED | WS_SYSMENU
# 創建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 ** : 獲取一個應用程序或動態鏈接庫的模塊句柄。

** WM_DESTROY ** : 關閉程序。

** RegisterClass ** : 將定義好的Window屬性保存保存下來。

** WS_OVERLAPPED ** : 重疊式窗口，該式樣窗口 帶有一個標題欄和邊框。

** WS_SYSMENU ** : 具有 SYSTEM 菜單欄的樣式

** CW_USEDEFAULT ** : 采用系統默認位置

** CreateWindow **這個函數有非常多的參數，甚至有一個百度百科來詳細解析每一個參數的具體作用，大家感興趣可以移步：

https://baike.baidu.com/item/CreateWindow/5076220

了解win32這些模塊名稱的意義后，理解上述代碼的邏輯便很輕松了。

圖標加載及任務欄圖標顯示配置：

# 圖標
if icon_path is not None:
    # 獲取圖標地址
    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)
# 任務欄圖標
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))

# 等待一會后銷毀
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毀。如果你希望通知彈出框久一點再消失，可以適當修改傳入的 duration 變量值。

DestroyWindow后，通知彈出框便消失了，整個 show_toast 的過程結束。

其實非常簡單，從 CreateWindow 到 DestroyWindow 處理彈出框的各種屬性，然后注銷窗體，完成整個彈出流程。

3.擴展觸發通知

為了擴展監聽的按鍵，并能監聽按鍵觸發，需要先了解 notify.py 是如何檢測到按鍵變化的。

獲取按鍵狀態：

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，獲取按鍵狀態是通過 ** keyboard.GetKeyState(XXXX) **實現的。

而這個XXXX是對應的按鍵的十六進制，比如** VK_NUMLOCK是Num鍵，對應的16進制代碼是0x90，VK_CAPITAL **是大小寫按鍵，對應的十六進制代碼是0x14.

變量名是可以用戶自定義的，比如大小寫鍵有些人習慣稱之為 ** VK_CAPITAL ** ，也有些人喜歡稱之為 ** VK_CAPITAL ** ，都可以，只要其最終對應的變量值為十六進制的0x14即可。

部分按鍵16進制清單如下（完整版可以閱讀原文查看）：

再來看看監聽邏輯：

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)

在剛開始運行監聽腳本時，先獲取到按鍵的狀態，在循環體中，不斷地獲得當前按鍵狀態，如果發生了狀態變化，則觸發** pop_up函數，彈出剛剛我們提到的show_toast **函數：

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)

整套監聽并通知的機制還是非常簡單的，如果我們想要自定義一些按鍵，你只需要在開頭添加對應的按鍵的十六進制編碼，然后添加一些監聽函數。

比如我們想監聽 ESC 按鍵被按下： ** VK_ESCAPE=0x1B ** ，使用 keyboard 模塊添加一個鉤子函數，監聽按鍵：

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

然后再在循環體內添加判斷邏輯：

kb.hook(hook_esc)

效果如下：

當然，圖標和標題還可以進一步優化：

比如將Lock Key State這個標題用 toast_title 變量替代，默認為Lock Key State。這樣在調用pop_up函數的時候就能自定義標題了，效果如下：