背景介绍
在日常生活中，天气变化直接影响我们的出行、穿衣和健康。然而，频繁手动查看天气预报既费时又容易遗漏。为了解决这个问题，我们可以开发一个“智能天气提醒助手”，它能够通过图形界面输入城市名称，自动获取天气信息，并按照用户设定的时间间隔定时提醒当前天气情况，帮助用户更好地规划生活和工作。
该项目适合中级以下 Python 开发者，涵盖了 GUI 设计、网络请求、多线程操作等关键技术点，具备良好的学习价值和实用性。通过本项目，你将学会如何构建一个交互式桌面应用，并掌握如何调用外部 API 和实现后台定时任务。
思路分析
本项目的核心功能包括以下几个部分：
- 图形用户界面（GUI）
使用tkinter构建一个简洁的桌面应用界面，用户可以输入城市名称和设置提醒间隔。 -
城市经纬度获取
使用geopy库将城市名称转换为经纬度，便于后续调用天气 API。 -
天气数据获取
调用 OpenWeather API 获取当前天气信息，包括温度、天气状况、风速、湿度、日出日落时间等。 -
定时提醒功能
使用threading实现后台定时任务，避免阻塞 GUI 界面，每 X 分钟弹出一次提醒窗口。 -
错误处理与用户提示
对用户输入进行验证，处理 API 调用失败、城市未找到等异常情况，并通过弹窗提示用户。
代码实现
1. 安装依赖库
首先确保安装以下依赖库：
pip install tkinter geopy requests python-dotenv
注意：
tkinter是 Python 标准库的一部分，通常无需单独安装。geopy和requests用于地理编码和网络请求，python-dotenv用于管理 API 密钥。
2. 创建 .env 文件
在项目根目录下创建 .env 文件，用于存储 OpenWeather API 密钥：
OPENWEATHER_API_KEY=your_api_key_here
3. 完整代码（weather_reminder.py）
import os
import time
import threading
import tkinter as tk
from tkinter import messagebox
from geopy.geocoders import Nominatim
import requests
from dotenv import load_dotenv
# 加载环境变量
load_dotenv()
API_KEY = os.getenv('OPENWEATHER_API_KEY')
# 获取城市经纬度
def get_lat_long(city):
geolocator = Nominatim(user_agent="weather_reminder")
location = geolocator.geocode(city)
if location:
return location.latitude, location.longitude
return None, None
# 获取天气信息
def get_weather(lat, long):
url = (
f"https://api.openweathermap.org/data/2.5/weather?lat={lat}"
f"&lon={long}&units=metric&appid={API_KEY}"
)
try:
response = requests.get(url)
data = response.json()
if data['cod'] != 404:
return {
"City": data.get("name", "N/A"),
"Temperature": data['main']['temp'],
"Weather": data['weather'][0]['description'].capitalize(),
"Wind Speed": data['wind']['speed'],
"Humidity": data['main']['humidity'],
"Sunrise": time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.gmtime(data['sys']['sunrise'] + data['timezone'])),
"Sunset": time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.gmtime(data['sys']['sunset'] + data['timezone'])),
}
else:
return None
except Exception as e:
messagebox.showerror("错误", f"获取天气失败: {str(e)}")
return None
# 定时提醒线程
def start_reminder(city, interval_minutes):
lat, long = get_lat_long(city)
if lat is None or long is None:
messagebox.showerror("错误", "无法找到该城市的经纬度")
return
def reminder_loop():
while True:
weather = get_weather(lat, long)
if weather:
message = f"提醒：{weather['City']}当前天气为{weather['Weather']}，气温 {weather['Temperature']}°C"
messagebox.showinfo("天气提醒", message)
time.sleep(interval_minutes * 60)
thread = threading.Thread(target=reminder_loop, daemon=True)
thread.start()
messagebox.showinfo("提示", f"天气提醒已启动，每 {interval_minutes} 分钟提醒一次。")
# GUI 界面
def create_gui():
root = tk.Tk()
root.title("智能天气提醒助手")
root.geometry("400x300")
tk.Label(root, text="请输入城市名称：").pack(pady=5)
city_entry = tk.Entry(root, width=30)
city_entry.pack(pady=5)
tk.Label(root, text="提醒间隔（分钟）：").pack(pady=5)
interval_entry = tk.Entry(root, width=10)
interval_entry.pack(pady=5)
def on_start():
city = city_entry.get().strip()
if not city:
messagebox.showerror("错误", "请输入城市名称。")
return
try:
interval = int(interval_entry.get())
if interval <= 0:
raise ValueError
start_reminder(city, interval)
except ValueError:
messagebox.showerror("错误", "请输入有效的正整数作为提醒间隔。")
start_button = tk.Button(root, text="开始提醒", command=on_start)
start_button.pack(pady=20)
root.mainloop()
if __name__ == "__main__":
create_gui()
代码说明
- GUI 界面：使用
tkinter创建了一个简单的窗口，包含输入框、按钮和提示信息。 - 地理编码：使用
geopy的Nominatim服务将城市名称转换为经纬度，用于调用天气 API。 - 天气 API 调用：通过 OpenWeather API 获取当前天气数据，返回包括温度、天气状况、风速、湿度等信息。
- 定时提醒：使用
threading.Thread在后台运行定时提醒任务，避免阻塞主 GUI 线程。 - 错误处理：对用户输入和 API 调用失败进行了基本的异常处理，并通过
messagebox提示用户。
总结
本项目是一个功能完整、结构清晰的 Python 桌面应用，适合中级以下开发者练习 GUI 编程、网络请求、多线程等核心技术。通过该项目，你不仅能掌握如何构建一个实用的天气提醒工具，还能为后续开发更复杂的桌面应用打下坚实基础。
拓展建议
- 支持多城市提醒：添加多个城市输入框，实现多个城市的天气提醒。
- 天气预警功能：根据天气状况（如暴雨、大风）触发特殊提醒。
- 历史记录：将每次提醒的天气信息保存到本地文件中。
- 图形化天气展示：使用
matplotlib或seaborn展示天气趋势图表。
通过这个项目，你可以快速上手 Python 桌面应用开发，并为未来构建更复杂的智能助手打下基础。希望你能在实践中收获乐趣与成长！