使用Python技術在Android上實現PDF閱讀功能

在數字時代，大量的文件格式已經被發明和使用。雖然Adobe的PDF(Portable Document Format, 可移植文檔格式)不是一個很新的文件格式，但它仍然十分廣泛地使用於各種領域。在Android設備上閱讀PDF文檔十分重要，因為它可以滿足移動生活的方便和需求。這篇文章將會介紹如何使用Python技術在Android設備上實現PDF閱讀功能。

一、Android上Python環境的配置

在Android設備上運行Python程序需要安裝相應的Python環境，因為Android設備沒有自帶Python解釋器。下面是如何在Android上安裝和配置Python的步驟。

1、首先，需要下載和安裝一款名為Pydroid 3的應用程序。它是一個可在Android設備上運行Python程序的IDE(集成開發環境)。可以在Google Play或官方網站上下載安裝。

2、接下來，需要在Pydroid 3中下載所需的庫，這可通過IDE的「庫管理器」實現。選擇「庫管理器」菜單，找到「PyPDF2」和「tkinter」庫並下載。

3、至此，Python環境安裝和配置完成，可以開始編寫PDF閱讀代碼。

二、Python解析和渲染PDF

讓我們來看一下如何將Python用於解析和渲染PDF文檔。Python已經有很多用於PDF渲染的庫，其中PyPDF2是其中一個很好的選擇。PyPDF2是一個純Python PDF庫，它可以用於分割、合併、複製PDF文檔和提取文本。下面是一個用於打開和渲染PDF的Python代碼示例。

from io import BytesIO
from tkinter import *
from tkinter import ttk
from PyPDF2 import PdfFileReader, PdfFileWriter

class PdfViewer:

  def __init__(self, root, pdf_data):
    self.root = root
    
    # 從位元組數組讀取PDF文件
    self.pdf_file = PdfFileReader(BytesIO(pdf_data))
    self.total_pages = self.pdf_file.getNumPages()
    
    # 創建Tkinter元素
    self.page_var = IntVar(value=1)
    self.page_label = ttk.Label(root, text='', width=10, anchor='center')
    self.page_entry = ttk.Entry(root, width=10, textvariable=self.page_var)
    self.page_entry.bind('', self.show_page)
    self.prev_button = ttk.Button(root, text='Prev', command=self.prev_page)
    self.next_button = ttk.Button(root, text='Next', command=self.next_page)
    self.canvas = Canvas(root, bg='white', highlightthickness=0, borderwidth=0)
    self.scroll_y = ttk.Scrollbar(root, orient='vertical', command=self.canvas.yview)
    self.canvas.configure(yscrollcommand=self.scroll_y.set)
    self.canvas.bind("", lambda e: self.canvas.configure(scrollregion=self.canvas.bbox("all")))
    self.content_frame = ttk.Frame(self.canvas)
    
    # 為Tkinter元素布局
    self.page_label.grid(row=0, column=0, sticky=(W, E))
    self.prev_button.grid(row=0, column=1, sticky=W)
    self.page_entry.grid(row=0, column=2, sticky=E)
    self.next_button.grid(row=0, column=3, sticky=E)
    self.canvas.grid(row=1, column=0, columnspan=4, sticky=(W, E, N, S))
    self.scroll_y.grid(row=1, column=4, sticky=(N, S))
    self.canvas.create_window((0, 0), window=self.content_frame, anchor='nw')
    
    # 顯示第一頁
    self.show_page()

  # 顯示指定頁數
  def show_page(self, *args):
    page_num = self.page_var.get()
    if 1 <= page_num  1:
        self.page_var.set(curr_page - 1)
        self.show_page()

  # 下一頁
  def next_page(self):
    curr_page = self.page_var.get()
    if curr_page < self.total_pages:
        self.page_var.set(curr_page + 1)
        self.show_page()

三、將Python和Android集成

現在，我們有了可以在Android設備上閱讀PDF文件的Python代碼，接下來需要將其與Android應用程序進行集成。這可以通過Kivy框架實現。Kivy是一個Python開發的跨平台圖形應用程序框架，它支持各種輸入設備和設備分辨率，並且靈活易用。

下面是一個用於在Kivy應用程序中集成Python PDF閱讀代碼的示例：

from kivy.app import App
from kivy.lang import Builder
from kivy.core.window import Window
from kivy.uix.boxlayout import BoxLayout
from kivy.uix.scrollview import ScrollView
from pdf_viewer import PdfViewer

Builder.load_string('''
:
  orientation: "vertical"
  BoxLayout:
    TextInput:
      id: pdf_input
      text: "Enter PDF URL or file path here"
    Button:
      text: "Open"
      on_press: root.open_pdf()
  ScrollView:
    id: pdf_scroller
    canvas.before:
      Color:
        rgba: 1, 1, 1, 1
      Rectangle:
        pos: self.pos
        size: self.size
    PdfViewer:
      id: pdf_viewer
      root: root
''')

class PdfApp(BoxLayout):

  def __init__(self, **kwargs):
    super(PdfApp, self).__init__(**kwargs)

  # 打開PDF文件或URL
  def open_pdf(self):
    pdf_input = self.ids.pdf_input.text.strip()
    if pdf_input.startswith('http'):
        pdf_data = requests.get(pdf_input).content
    else:
        with open(pdf_input, 'rb') as f:
            pdf_data = f.read()
    self.ids.pdf_viewer.clear_widgets()
    self.ids.pdf_viewer.add_widget(PdfViewer(self, pdf_data))

class PdfViewer(BoxLayout):

  def __init__(self, root, pdf_data):
    super(PdfViewer, self).__init__()
    self.pdf_viewer = PdfViewer(root, pdf_data)
    self.add_widget(self.pdf_viewer)

class PdfViewerApp(App):

  def build(self):
    Window.clearcolor = (1, 1, 1, 1)
    return PdfApp()

if __name__ == '__main__':
  PdfViewerApp().run()

此處我們使用Kivy的BoxLayout和ScrollView，將PDF閱讀器組件添加到應用程序中。在PDF閱讀器組件中，我們創建了PyPDF2解析器，以在隱藏的Canvas上渲染每一頁，並通過ScollView實現翻頁滾動效果。

四、總結

在這篇文章中，我們介紹了如何使用Python技術在Android設備上實現PDF閱讀功能。我們先安裝了Pydroid 3環境來運行Python程序，並在Python中使用了PyPDF2庫來解析和渲染PDF文件。我們還介紹了如何使用Kivy框架來將Python PDF閱讀程序與Android應用程序集成。

完整代碼可以在我的GitHub上獲取。