使用Python写一个定时锁屏软件

文章目录

初衷
设计
- 1.实现锁屏
- 2.实现计时秒表
- 3.重新分析需求。
- 4.输入时间
- 5.集成测试
- 6.打包成exe文件
debug和优化
- exe循环锁屏
- 占用资源优化
- 最新代码
闲谈
- 锁屏木马

初衷

突发奇想写定时锁屏软件，是想限制连续专注时间，做到劳逸结合。最好是每45分钟休息一下，读篇文章/散个步/聊聊天。

操作系统Win10，
语言版本Python3.7.6
开发环境Pycharm

设计

1.实现锁屏

代码：

# -*- coding: UTF-8 -*-
from ctypes import *user32 = windll.LoadLibrary('user32.dll')
user32.LockWorkStation()

测试效果：运行.py文件，系统会直接进入锁屏状态，需要输入锁屏密码来解锁。

 参考：《用python写个一键锁屏的小脚本》，
地址https://editor.csdn.net/md/?articleId=112380986

2.实现计时秒表

要求：
计时可见。
通过GUI（图形用户界面）进行操作。

计算时间差：
time.time()返回当前时间的时间戳。

tkinter库：
tkinter是一个使用Python语言构建的GUI工具包。允许采用GUI的方式执行你的Python脚本。

英文教程地址：
https://python-textbok.readthedocs.io/en/1.0/Introduction_to_GUI_Programming.html介绍的部分原文：

事件的监听：Anything that happens in a user interface is an event.

窗口的组件：GUI elements, such as buttons, menus and various kinds of entry fields and display areas.
We call these elements widgets.

窗口的树型结构：We are going to construct a tree of widgets for our GUI – each widget will have a parent widget, all the way up to the root window of our application.

Python中文版官方文档：

tkinter教程地址，https://www.docs4dev.com/docs/zh/python/3.7.2rc1/all/library-tk.html。（感谢该项目的创建者和维护者）

（2）文档可以慢读，程序可以先写

测试程序：

import tkinter
import timestar = time.time()def gettime():elap = time.time() - star  # 获取时间差hours = int(elap / 3600)minutes = int(elap / 60 - hours * 60.0)seconds = int(elap - minutes * 60.0)var.set('%02d:%02d:%02d' % (hours, minutes, seconds))root.after(1, gettime)  # 每隔1ms调用函数自身获取时间root = tkinter.Tk()
root.title('电子时钟')
var = tkinter.StringVar()
lb = tkinter.Label(root, textvariable=var, fg='orange', font=("微软雅黑", 100))  # 设置字体大小颜色
lb.pack()
gettime()
root.mainloop()

测试效果：

使用到的tkinter内容：

tk = tkinter.TK()   # 创建一个窗口的实例对象
tk.title()  # 设置窗口标题tkinter.Stringvar() # 窗口变量
lb = tkinter.Label(text="", fg="", bg="") # 窗口标签，包含窗口变量
lb.pack()   # 一种理解是绑定事件
tk.mainloop()   # 进入事件循环，保持监听事件

3.重新分析需求。

实现了计时器、锁屏的基本功能，接下来重新分析需求。

分析需求：
需要输入时间吗，或采用定长时间锁屏？定长。
突然想到输入时间，可以有包时的效果，更改需求为输入时间。
需要暂停或终止计时吗？不需要。

4.输入时间

测试代码：

def get_text():global setimesetime = int(entry1.get())root2.destroy()def time_set():global entry1, root2, setimeroot2 = tkinter.Tk()root2.title('设置时间')root2.geometry('300x300')lb = tkinter.Label(root2, text="输入锁屏Minutes：")lb.pack()entry1 = tkinter.Entry(root2)entry1.pack()anniu = tkinter.Button(root2, text='GO', command=get_text)anniu.pack()root2.mainloop()

参考：《python:从输入框中读取》，地址https://blog.csdn.net/hzliyaya/article/details/9321493?utm_source=blogxgwz0

5.集成测试

测试代码（较单元测试略有修改）：

# -*- coding: UTF-8 -*-import tkinter
import time
from ctypes import *def gettime():elap = time.time() - star  # 获取时间差hours = int(elap / 3600)minutes = int(elap / 60 - hours * 60.0)seconds = int(elap - minutes * 60.0)var.set('%02d:%02d:%02d' % (hours, minutes, seconds))root.after(1, gettime)  # 每隔1ms调用函数自身获取时间if minutes > setime-1:user32 = windll.LoadLibrary('user32.dll')user32.LockWorkStation()exit(0)def timing():       # 计时器global root, var, starstar = time.time()root = tkinter.Tk()root.title('计时器')var = tkinter.StringVar()lb = tkinter.Label(root, textvariable=var, fg='orange', font=("微软雅黑", 100))  # 设置字体大小颜色lb.pack()gettime()root.mainloop()def get_text():global setimesetime = int(entry1.get())root2.destroy()def time_set():global entry1, root2, setimeroot2 = tkinter.Tk()root2.title('设置时间')root2.geometry('300x300')lb = tkinter.Label(root2, text="输入锁屏Minutes：")lb.pack()entry1 = tkinter.Entry(root2)entry1.pack()anniu = tkinter.Button(root2, text='GO', command=get_text)anniu.pack()root2.mainloop()if __name__ == '__main__':time_set()timing()

测试图：

输入0会立即锁屏

输入2则关闭第一个窗口，打开第二个窗口开始计时：

6.打包成exe文件

命令行执行：pyinstaller -w lock.py
在打包生成的dist目录中找到lock.exe，即为最终exe程序。
运行lock.exe，如图：

debug和优化

exe循环锁屏

遇到一个奇怪的情况，打包脚本生成的exe文件会循环锁屏。做了一个对比测试，如下图。

运行方式	输入时间	是否循环锁屏
直接运行py脚本	0	×
直接运行py脚本	1	×
直接运行py脚本	2	×
运行exe文件	0	×
运行exe文件	1	√

蛮难受的问题，临时/最终解决方式：直接运行py脚本。

占用资源优化

发现问题，是因为开启脚本电脑风扇就会启动，说明CPU利用率提高。

对比CPU利用率如下，观察进程发现CPU占用率在20%初头。

开启py脚本前，CPU和磁盘文件利用率基本都在10%以内。
开启py脚本后，CPU利用率在20%-30%

原因分析：root.after(1, gettime)，每隔1ms都会获取一次时间。

解决方式：每隔1秒获取一次时间，也就是1000毫秒。
（一分钟获取一次，计时器看上去就不是实时的，体验不好）

root.after(1000, gettime)

效果：进程的CPU占用率在1%以内。

闲谈

锁屏木马

编写锁屏程序的过程中，由于没有做好循环控制，碰到了0秒循环锁屏的情况。幸好CSDN会自动保存草稿，心态被救。

循环锁屏的情况是通过重启电脑的手段解决的，如果把该锁屏程序设置为开机自启呢？联想冰河木马修改注册表、自启动的方式，以及最近的incaseformat蠕虫病毒，这个锁屏程序似乎也可以写成一个木马。

想象锁屏木马的效果，开机即无限锁屏。
如果像冰河木马一样修改注册表，单纯删除文件是无法清除的。
可以通过U盘、网页flash等方式传播这个恶作剧小程序。

最简单直接的解决方式，就是重装操作系统。