Excelレポート生成

1. アプリ概要

データを入力するとopenpyxlで書式付きExcelを自動生成。グラフ埋め込みと条件付き書式対応。

このアプリはfileカテゴリの実践的なPythonアプリです。使用ライブラリは tkinter（標準ライブラリ）・openpyxl、難易度は ★★☆ です。

このアプリは「ファイル操作」カテゴリです。ファイル操作は業務スクリプトの心臓部で、I/O のパターンは他のあらゆる Python プログラムで再利用できます。tkinter（標準ライブラリ）・openpyxl を活かして実装するこの構造は、他のアプリにも応用が効きます。

出力する Excel には、表の下に商品別の合計を並べた棒グラフ（BarChart）と、合計が 100,000 を超えたセルを赤くする条件付き書式（CellIsRule）が入ります。条件付き書式は Excel 側のルールとして保存されるため、出力後に Excel 上で合計セルの値を書き換えると、色も自動で切り替わります。

画面に表示される合計と Excel に書き込まれる合計は、_filled_rows() という 1 つのメソッドから作っています。表で 490,000 と見えた行は、Excel でも 490,000 になります（後述の実測で確認済み）。

コピー＆実行で動作確認 → コード解説で構造理解 → カスタマイズで応用、の 3 ステップで進めると、短時間で本質を押さえられます。

アプリを完成させた後は、自分の使い方に合わせて改造するのが学びを定着させる近道です。カスタマイズ章のアイデアを足がかりに、独自機能を一つ追加してみてください。

2. 機能一覧

• 「📂 CSV読込」ボタン（_load_csv()）・「＋ 行追加」ボタン（_add_row()）・「✕ 行削除」ボタン（_del_row()）・「📥 Excel出力」ボタン（_export()）・「追加」ボタン（_add_row()）で操作
• マウス操作 <Double-1> から _on_double_click() を実行
• キー <Return> から 処理 を実行
• <FocusOut> イベント（ウィンドウ側からの通知）で 処理 を自動実行
• ttk.Treeview による表形式の一覧表示
• 合計列（単価×数量）を _filled_rows() で計算し、画面表示と Excel 出力で同じ値を使う
• openpyxl.chart.BarChart で商品別の合計を棒グラフにして Excel へ埋め込む
• openpyxl.formatting.rule.CellIsRule で、合計が HIGHLIGHT_TOTAL（既定 100,000）を超えたセルを赤く塗る条件付き書式を設定
• filedialog.askopenfilename() によるファイル選択ダイアログ
• filedialog.asksaveasfilename() によるファイル選択ダイアログ
• messagebox.showerror()・messagebox.showinfo() によるダイアログ通知
• ウィンドウはタイトル「Excelレポート生成」・サイズ 900x600 で起動

3. 事前準備・環境

Windows 11（実機）で起動と基本操作を確認しています（全機能の網羅テストではありません）。Linux Mint 22.3（仮想マシン）では起動と画面表示を確認しました。macOS は必要なライブラリ（pip install）を入れれば動作する想定ですが、未検証です。

• Python 3.10 以上
• OS: Windows 11（実機で起動・基本操作を確認）・Linux Mint 22.3（仮想マシンで起動・画面表示を確認）

インストールが必要なライブラリ

pip install openpyxl

4. 完全なソースコード

import tkinter as tk
from tkinter import ttk, messagebox, filedialog
import os
import csv
import threading
from datetime import datetime

try:
    import openpyxl
    from openpyxl.styles import (Font, PatternFill, Alignment,
                                  Border, Side)
    from openpyxl.utils import get_column_letter
    from openpyxl.chart import BarChart, Reference
    from openpyxl.formatting.rule import CellIsRule
    OPENPYXL_AVAILABLE = True
except ImportError:
    OPENPYXL_AVAILABLE = False


class App055:
    """Excelレポート生成"""

    SAMPLE_DATA = [
        ["商品名", "カテゴリ", "単価", "数量", "合計"],
        ["ノートPC",   "電子機器", 98000, 5, None],
        ["マウス",     "電子機器", 2500,  20, None],
        ["キーボード", "電子機器", 5800,  15, None],
        ["デスク",     "家具",     45000, 3,  None],
        ["チェア",     "家具",     32000, 8,  None],
        ["モニター",   "電子機器", 38000, 10, None],
        ["USB-Cケーブル", "アクセサリ", 1200, 50, None],
        ["Webカメラ",  "電子機器", 8500,  7,  None],
    ]

    # 条件付き書式で強調する合計のしきい値（この値を超えたセルを赤くする）
    HIGHLIGHT_TOTAL = 100000

    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("Excelレポート生成")
        self.root.geometry("900x600")
        self.root.configure(bg="#1e1e1e")
        self._rows = [list(r) for r in self.SAMPLE_DATA]
        self._build_ui()
        self._refresh_table()

    def _build_ui(self):
        header = tk.Frame(self.root, bg="#252526", pady=6)
        header.pack(fill=tk.X)
        tk.Label(header, text="📊 Excelレポート生成",
                 font=("Noto Sans JP", 12, "bold"),
                 bg="#252526", fg="#4fc3f7").pack(side=tk.LEFT, padx=12)

        if not OPENPYXL_AVAILABLE:
            tk.Label(self.root,
                     text="⚠ openpyxl が未インストールです (pip install openpyxl)",
                     bg="#fff3cd", fg="#856404", font=("Arial", 9),
                     anchor="w", padx=8).pack(fill=tk.X)

        # ツールバー
        tb = tk.Frame(self.root, bg="#2d2d2d", pady=4)
        tb.pack(fill=tk.X)
        ttk.Button(tb, text="📂 CSV読込",    command=self._load_csv).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        ttk.Button(tb, text="＋ 行追加",    command=self._add_row).pack(side=tk.LEFT, padx=2)
        ttk.Button(tb, text="✕ 行削除",    command=self._del_row).pack(side=tk.LEFT, padx=2)
        ttk.Button(tb, text="📥 Excel出力", command=self._export).pack(side=tk.LEFT, padx=8)

        tk.Label(tb, text="タイトル:", bg="#2d2d2d", fg="#ccc",
                 font=("Arial", 9)).pack(side=tk.LEFT, padx=(12, 4))
        self.title_var = tk.StringVar(value="売上レポート")
        ttk.Entry(tb, textvariable=self.title_var, width=20).pack(side=tk.LEFT)

        # スタイル
        tk.Label(tb, text="スタイル:", bg="#2d2d2d", fg="#ccc",
                 font=("Arial", 9)).pack(side=tk.LEFT, padx=(12, 4))
        self.style_var = tk.StringVar(value="ブルー")
        ttk.Combobox(tb, textvariable=self.style_var,
                     values=["ブルー", "グリーン", "オレンジ"],
                     state="readonly", width=10).pack(side=tk.LEFT)

        # テーブル（Treeview）
        table_f = tk.Frame(self.root, bg="#1e1e1e")
        table_f.pack(fill=tk.BOTH, expand=True, padx=8, pady=4)

        # 列数に応じて動的にTreeviewを構築
        cols = [f"c{i}" for i in range(len(self._rows[0]))]
        self.tree = ttk.Treeview(table_f, columns=cols, show="headings",
                                  selectmode="browse")
        sb_x = ttk.Scrollbar(table_f, orient=tk.HORIZONTAL,
                              command=self.tree.xview)
        sb_y = ttk.Scrollbar(table_f, command=self.tree.yview)
        self.tree.configure(xscrollcommand=sb_x.set, yscrollcommand=sb_y.set)
        sb_y.pack(side=tk.RIGHT, fill=tk.Y)
        self.tree.pack(fill=tk.BOTH, expand=True)
        sb_x.pack(fill=tk.X)
        self.tree.bind("<Double-1>", self._on_double_click)

        # 行追加フォーム
        add_f = tk.Frame(self.root, bg="#252526", pady=4)
        add_f.pack(fill=tk.X, padx=8)
        tk.Label(add_f, text="新規行:", bg="#252526", fg="#ccc",
                 font=("Arial", 9)).pack(side=tk.LEFT)
        self.row_entries = []
        for _ in range(len(self._rows[0])):
            e = ttk.Entry(add_f, width=12)
            e.pack(side=tk.LEFT, padx=2)
            self.row_entries.append(e)
        ttk.Button(add_f, text="追加",
                   command=self._add_row).pack(side=tk.LEFT, padx=4)

        self.status_var = tk.StringVar(value="データを編集してExcelを出力できます")
        tk.Label(self.root, textvariable=self.status_var,
                 bg="#252526", fg="#858585", font=("Arial", 9),
                 anchor="w", padx=8).pack(fill=tk.X, side=tk.BOTTOM)

    def _calc_total(self, row):
        """1行分の合計（単価×数量）を計算する。計算できなければ None。"""
        try:
            return int(row[2]) * int(row[3])
        except Exception:
            return None

    def _filled_rows(self):
        """合計列を計算で埋めた表データを返す。

        画面表示（_refresh_table）とExcel出力（_do_export）が
        この1つのメソッドを共有するので、両者の数値は必ず一致する。
        """
        if not self._rows:
            return []
        headers = list(self._rows[0])
        # 最終列が「合計」のときだけ計算で埋める（任意のCSVを壊さないため）
        has_total = "合計" in str(headers[-1]) if headers else False
        filled = [headers]
        for row in self._rows[1:]:
            r = list(row)
            if has_total and len(r) == len(headers) and r[-1] in (None, ""):
                total = self._calc_total(r)
                if total is not None:
                    r[-1] = total
            filled.append(r)
        return filled

    def _refresh_table(self):
        # ヘッダー設定
        rows = self._filled_rows()
        if not rows:
            return
        headers = rows[0]
        n = len(headers)
        cols = [f"c{i}" for i in range(n)]
        # Treeviewを再構成
        self.tree.configure(columns=cols)
        for i, h in enumerate(headers):
            self.tree.heading(f"c{i}", text=str(h))
            self.tree.column(f"c{i}", width=120, anchor="center")
        self.tree.delete(*self.tree.get_children())
        for row in rows[1:]:
            values = [("" if v is None else v) for v in row]
            self.tree.insert("", tk.END, values=values)
        self.status_var.set(f"{len(rows)-1} 行のデータ")

    def _load_csv(self):
        path = filedialog.askopenfilename(
            filetypes=[("CSV", "*.csv"), ("すべて", "*.*")])
        if not path:
            return
        try:
            with open(path, encoding="utf-8-sig") as f:
                reader = csv.reader(f)
                rows = list(reader)
            if rows:
                self._rows = rows
                self._refresh_table()
        except Exception as e:
            messagebox.showerror("エラー", str(e))

    def _add_row(self):
        vals = [e.get().strip() for e in self.row_entries]
        if any(vals):
            self._rows.append(vals)
            self._refresh_table()
            for e in self.row_entries:
                e.delete(0, tk.END)

    def _del_row(self):
        sel = self.tree.selection()
        if not sel:
            return
        idx = self.tree.index(sel[0]) + 1
        if 1 <= idx < len(self._rows):
            del self._rows[idx]
            self._refresh_table()

    def _on_double_click(self, event):
        """セルをダブルクリックして編集"""
        region = self.tree.identify("region", event.x, event.y)
        if region != "cell":
            return
        col = self.tree.identify_column(event.x)
        row_iid = self.tree.identify_row(event.y)
        if not row_iid:
            return
        col_idx = int(col.lstrip("#")) - 1
        row_idx = self.tree.index(row_iid) + 1
        current_val = self.tree.set(row_iid, f"c{col_idx}")

        # ポップアップ編集
        bbox = self.tree.bbox(row_iid, col)
        if not bbox:
            return
        entry = tk.Entry(self.tree, font=("Arial", 10))
        entry.place(x=bbox[0], y=bbox[1], width=bbox[2], height=bbox[3])
        entry.insert(0, current_val)
        entry.focus_set()

        def commit(e=None):
            new_val = entry.get()
            self._rows[row_idx][col_idx] = new_val
            self._refresh_table()
            entry.destroy()

        entry.bind("<Return>", commit)
        entry.bind("<FocusOut>", commit)

    def _export(self):
        if not OPENPYXL_AVAILABLE:
            messagebox.showerror("エラー",
                                  "openpyxl をインストールしてください:\npip install openpyxl")
            return
        path = filedialog.asksaveasfilename(
            defaultextension=".xlsx",
            filetypes=[("Excel", "*.xlsx")])
        if not path:
            return
        threading.Thread(target=self._do_export, args=(path,),
                          daemon=True).start()

    def _do_export(self, path):
        try:
            # 画面と同じ計算結果を使う（合計が空欄になるのを防ぐ）
            rows = self._filled_rows()
            if not rows:
                return
            wb = openpyxl.Workbook()
            ws = wb.active
            ws.title = self.title_var.get() or "レポート"

            # スタイル定義
            style = self.style_var.get()
            if style == "グリーン":
                hdr_fill_color = "1E7E34"
                row_fill_color = "D4EDDA"
            elif style == "オレンジ":
                hdr_fill_color = "E65100"
                row_fill_color = "FFF3E0"
            else:  # ブルー
                hdr_fill_color = "1565C0"
                row_fill_color = "E3F2FD"

            hdr_fill = PatternFill("solid", fgColor=hdr_fill_color)
            row_fill = PatternFill("solid", fgColor=row_fill_color)
            thin = Side(style="thin", color="AAAAAA")
            border = Border(left=thin, right=thin, top=thin, bottom=thin)
            center = Alignment(horizontal="center", vertical="center")

            # タイトル行
            title_cell = ws.cell(row=1, column=1,
                                  value=self.title_var.get())
            title_cell.font = Font(bold=True, size=14, color="222222")
            title_cell.alignment = center
            ws.merge_cells(start_row=1, start_column=1,
                           end_row=1, end_column=len(rows[0]))

            # 生成日時
            date_cell = ws.cell(row=2, column=1,
                                 value=f"生成日時: {datetime.now().strftime('%Y-%m-%d %H:%M')}")
            date_cell.font = Font(size=9, color="888888")

            ws.row_dimensions[1].height = 30
            ws.row_dimensions[2].height = 16

            # ヘッダー
            headers = rows[0]
            for j, h in enumerate(headers, 1):
                cell = ws.cell(row=3, column=j, value=h)
                cell.fill = hdr_fill
                cell.font = Font(bold=True, color="FFFFFF")
                cell.alignment = center
                cell.border = border
            ws.row_dimensions[3].height = 22

            # データ行
            for i, row in enumerate(rows[1:], 4):
                for j, val in enumerate(row, 1):
                    v = val
                    if v is None:
                        v = ""
                    # 数値変換
                    if isinstance(v, str):
                        try:
                            v = int(v)
                        except Exception:
                            try:
                                v = float(v)
                            except Exception:
                                pass
                    cell = ws.cell(row=i, column=j, value=v)
                    cell.border = border
                    cell.alignment = center
                    if i % 2 == 0:
                        cell.fill = row_fill

            # 列幅調整
            for col_cells in ws.columns:
                max_len = 0
                col_letter = get_column_letter(col_cells[0].column)
                for cell in col_cells:
                    if cell.value:
                        max_len = max(max_len, len(str(cell.value)))
                ws.column_dimensions[col_letter].width = min(max_len + 4, 30)

            # 合計行
            last_row = len(rows) + 3
            try:
                num_cols = len(rows[0])
                for j in range(1, num_cols + 1):
                    cell = ws.cell(row=last_row, column=j)
                    col_letter = get_column_letter(j)
                    # 数値列に合計を入れる
                    try:
                        sample = float(rows[1][j-1])
                        cell.value = f"=SUM({col_letter}4:{col_letter}{last_row-1})"
                        cell.font = Font(bold=True)
                    except Exception:
                        if j == 1:
                            cell.value = "合計"
                            cell.font = Font(bold=True)
                    cell.fill = PatternFill("solid", fgColor="EEEEEE")
                    cell.border = border
                    cell.alignment = center
            except Exception:
                pass

            # 合計列がある表だけ、グラフと条件付き書式を追加する
            total_col = len(headers)
            if "合計" in str(headers[-1]) and len(rows) > 1:
                col_letter = get_column_letter(total_col)

                # 棒グラフを埋め込む（商品名を横軸・合計を棒の高さにする）
                chart = BarChart()
                chart.title = f"{self.title_var.get()} 商品別の合計"
                chart.y_axis.title = str(headers[-1])
                data = Reference(ws, min_col=total_col,
                                 min_row=3, max_row=last_row - 1)
                cats = Reference(ws, min_col=1,
                                 min_row=4, max_row=last_row - 1)
                chart.add_data(data, titles_from_data=True)
                chart.set_categories(cats)
                chart.height, chart.width = 8, 16
                ws.add_chart(chart, f"A{last_row + 2}")

                # 条件付き書式（しきい値を超えた合計セルをExcel側で赤くする）
                ws.conditional_formatting.add(
                    f"{col_letter}4:{col_letter}{last_row - 1}",
                    CellIsRule(operator="greaterThan",
                               formula=[str(self.HIGHLIGHT_TOTAL)],
                               fill=PatternFill("solid", fgColor="FFC7CE"),
                               font=Font(bold=True, color="9C0006")))

            wb.save(path)
            self.root.after(0, self._export_done, path)
        except Exception as e:
            self.root.after(0, lambda: messagebox.showerror("エラー", str(e)))

    def _export_done(self, path):
        self.status_var.set(f"保存完了: {os.path.basename(path)}")
        messagebox.showinfo("完了", f"Excelファイルを保存しました:\n{path}")


if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    app = App055(root)
    root.mainloop()

5. コード解説

Excelレポート生成のコードを、実際に書かれている実装に沿って解説します。

6. ステップバイステップガイド

このアプリをゼロから自分で作る手順を解説します。コードをコピーするだけでなく、実際に手順を追って自分で書いてみましょう。

1. 1
   ファイルを作成する

   新しいファイルを作成して app055.py と保存します。外部ライブラリ openpyxl を使います。先に pip install openpyxl を実行してください。

2. 2
   クラスの骨格を作る

   App055 クラスを定義し、__init__ と、末尾の root = tk.Tk() ～ mainloop() の最小構成を書いて、まず空のウィンドウが出ることを確認します。

3. 3
   ウィンドウを設定する

   title("Excelレポート生成")・geometry("900x600")・configure(bg="#1e1e1e") をコンストラクタで設定します。

4. 4
   画面部品を並べる

   _build_ui() の中で、tk.Frame×4・tk.Label×6・ttk.Button×5・ttk.Entry（ループで生成）・ttk.Combobox・ttk.Treeview・ttk.Scrollbar×2・tk.Entry を作って配置します（掲載コードと同じ並び順で書くとレイアウトが一致します）。まず表示だけ確認しましょう。

5. 5
   イベントを接続する

   「2. 機能一覧」で挙げた各ボタンを command= で対応するメソッド（_load_csv()・_add_row()・_del_row()・_export()・_add_row()）につなぎます。bind("<Double-1>", ...)・bind("<Return>", ...)・bind("<FocusOut>", ...) の登録も忘れずに。

6. 6
   中心になるメソッドを実装する

   アプリの本体である _export_done()（3行）・_on_double_click()（30行）・_load_csv()（14行）など を実装します。合計計算は _calc_total()・_filled_rows() に切り出し、_refresh_table() と _do_export() の両方から呼ぶようにしてください。ここを分けずに画面側だけで掛け算すると、Excel の合計欄が空のまま出力されます。

7. 7
   動作確認する

   python app055.py で起動し、各ボタンが反応すること・キー操作（<Return>）が効くこと・マウス操作（クリック・ホイールなど）が効くことを確認します。

7. カスタマイズアイデア

基本機能を習得したら、以下のカスタマイズに挑戦してみましょう。

8. よくある問題と解決法

9. 練習問題

アプリの理解を深めるための練習問題です。気になるものから挑戦してみてください（課題3は定型の発展課題です）。

1. 課題1：赤くするしきい値を画面から指定する

   クラス定数 HIGHLIGHT_TOTAL（100,000）に固定されている「合計を赤くするしきい値」を、ツールバーの入力欄から変えられるようにします。

   期待結果：サンプルデータのまま出力すると、Excel の「合計」列で赤くなるのは 490,000 / 135,000 / 256,000 / 380,000 の4セル。しきい値を 50000 にして出力し直すと 87,000・60,000・59,500 が加わって7セルになる（マウスの 50,000 はちょうど同値なので赤くならない）。

   合格条件

   • 入力欄が空・数字以外のときは既定の 100,000 で出力される（落ちない）
   • しきい値を変えても合計行の =SUM(...) 数式は変わらない
   • 画面の表（Treeview）の見た目は変わらない（色が付くのは出力した .xlsx の中だけ）

   ヒント①（どこを触るか）: しきい値を使っているのは _do_export() の CellIsRule(operator="greaterThan", formula=[str(self.HIGHLIGHT_TOTAL)], …) の1か所です。入力欄は _build_ui() のツールバー（スタイル選択の隣）に足します。
   ヒント②（使うもの）: 入力は tk.StringVar で受け取り、int() を try / except ValueError で囲みます。CellIsRule の formula は文字列のリストなので [str(値)] の形にします。
   つまずきやすい点: _do_export() は threading.Thread で別スレッドとして動きます。入力欄の読み取りと数値変換は、スレッドを起動する _export() の側（メインスレッド）で済ませ、引数で渡す形にしてください。

2. 課題2：カテゴリ別の集計シートを足す

   出力する .xlsx に「カテゴリ別」シートを追加し、カテゴリごとの合計金額を書き出します。

   期待結果：サンプルデータのまま出力すると、「売上レポート」シートのほかに「カテゴリ別」シートができ、電子機器 1,066,500 / 家具 391,000 / アクセサリ 60,000 の3行が入る。

   合格条件

   • 3行の合計が元の表の合計行（=SUM(E4:E11) の結果 1,517,500）と一致する
   • 「カテゴリ」列を持たない CSV を読み込んだときはシートを作らない（落ちない）
   • 元の「売上レポート」シートの中身は変わらない

   ヒント①（どこを触るか）: 集計元は _filled_rows() が返す表（合計列が計算済み）です。シートを足すのは _do_export() の wb.save(path) の前。
   ヒント②（使うもの）: 新しいシートは wb.create_sheet("カテゴリ別")、集計は collections.defaultdict(int)（from collections import defaultdict を追加）か、追加の import が要らない辞書の get() で足し込みます。カテゴリ列の位置は headers.index("カテゴリ") で調べられます。
   つまずきやすい点: CSV を読み込んだ直後の値はすべて文字列なので、そのまま足すと TypeError: unsupported operand type(s) for +=: 'int' and 'str' になります。足す前に int() へ変換してください（_calc_total() が同じことをしています）。

3. 課題3：新しいボタンを追加する

   既存のボタンと同じ書き方で新しいボタンを1つ足し、押されたときに動くメソッドを自作してみましょう。ボタンの作成と command= の接続がセットで身に付きます。