為替レートウィジェット

1. アプリ概要

指定通貨ペアの最新レートをAPIから取得してリアルタイム更新する為替ウィジェット。換算機能付き。

このアプリはnetwork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）、難易度は ★★☆ です。

このアプリは「ネットワーク」カテゴリです。ネットワーク連携は Python の代表的な活用領域で、I/O 待ちと UI 更新の関係や非同期処理の考え方が他の Web API 連携にも直接活きます。tkinter（標準ライブラリ） 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。

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

• 「🔄 レート更新」ボタン（_fetch_rates()）で操作
• after(60000, ...) による60000ミリ秒間隔の _schedule_auto() 呼び出し（画面の自動更新）
• ttk.Treeview による表形式の一覧表示
• ウィンドウはタイトル「為替レートウィジェット」・サイズ 860x580 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 は標準ライブラリの範囲で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）

4. 完全なソースコード

import tkinter as tk
from tkinter import ttk, messagebox
import urllib.request
import json
import threading
from datetime import datetime


class App067:
    """為替レートウィジェット"""

    # Frankfurter API (無料・登録不要)
    API_BASE = "https://api.frankfurter.app"

    CURRENCIES = {
        "JPY": "日本円",
        "USD": "米ドル",
        "EUR": "ユーロ",
        "GBP": "英ポンド",
        "CNY": "中国元",
        "KRW": "韓国ウォン",
        "AUD": "豪ドル",
        "CAD": "カナダドル",
        "CHF": "スイスフラン",
        "HKD": "香港ドル",
        "SGD": "シンガポールドル",
        "THB": "タイバーツ",
    }

    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("為替レートウィジェット")
        self.root.geometry("860x580")
        self.root.configure(bg="#0d1117")
        self._rates = {}
        self._base = "JPY"
        self._last_updated = ""
        self._auto_refresh = False
        self._refresh_id = None
        self._build_ui()
        self._fetch_rates()

    def _build_ui(self):
        header = tk.Frame(self.root, bg="#161b22", pady=6)
        header.pack(fill=tk.X)
        tk.Label(header, text="💱 為替レートウィジェット",
                 font=("Noto Sans JP", 12, "bold"),
                 bg="#161b22", fg="#f0f6fc").pack(side=tk.LEFT, padx=12)
        tk.Label(header, text="Frankfurter API", bg="#161b22",
                 fg="#8b949e", font=("Arial", 8)).pack(side=tk.LEFT)

        # 基準通貨
        ctrl_f = tk.Frame(self.root, bg="#0d1117", pady=6)
        ctrl_f.pack(fill=tk.X, padx=8)
        tk.Label(ctrl_f, text="基準通貨:", bg="#0d1117", fg="#c9d1d9",
                 font=("Arial", 9)).pack(side=tk.LEFT)
        self.base_var = tk.StringVar(value="JPY")
        ttk.Combobox(ctrl_f, textvariable=self.base_var,
                     values=list(self.CURRENCIES.keys()),
                     state="readonly", width=6).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        ttk.Button(ctrl_f, text="🔄 レート更新",
                   command=self._fetch_rates).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        self.auto_var = tk.BooleanVar(value=False)
        tk.Checkbutton(ctrl_f, text="1分おきに自動更新",
                       variable=self.auto_var,
                       bg="#0d1117", fg="#c9d1d9", selectcolor="#161b22",
                       activebackground="#0d1117",
                       command=self._toggle_auto).pack(side=tk.LEFT, padx=8)
        self.updated_lbl = tk.Label(ctrl_f, text="", bg="#0d1117",
                                     fg="#8b949e", font=("Arial", 8))
        self.updated_lbl.pack(side=tk.RIGHT, padx=8)

        # メインエリア
        main = tk.Frame(self.root, bg="#0d1117")
        main.pack(fill=tk.BOTH, expand=True, padx=8, pady=4)

        # 左: レートテーブル
        left = tk.Frame(main, bg="#0d1117")
        left.pack(side=tk.LEFT, fill=tk.BOTH, expand=True)
        tk.Label(left, text="レート一覧", bg="#0d1117", fg="#8b949e",
                 font=("Arial", 9)).pack(anchor="w")
        cols = ("code", "name", "rate", "inv_rate", "change")
        self.rate_tree = ttk.Treeview(left, columns=cols, show="headings",
                                       selectmode="browse")
        self.rate_tree.heading("code",     text="通貨コード")
        self.rate_tree.heading("name",     text="通貨名")
        self.rate_tree.heading("rate",     text=f"1 JPY =")
        self.rate_tree.heading("inv_rate", text="逆レート")
        self.rate_tree.heading("change",   text="前日比")
        self.rate_tree.column("code",     width=80,  anchor="center")
        self.rate_tree.column("name",     width=120, anchor="w")
        self.rate_tree.column("rate",     width=110, anchor="e")
        self.rate_tree.column("inv_rate", width=110, anchor="e")
        self.rate_tree.column("change",   width=80,  anchor="e")
        rsb = ttk.Scrollbar(left, command=self.rate_tree.yview)
        self.rate_tree.configure(yscrollcommand=rsb.set)
        rsb.pack(side=tk.RIGHT, fill=tk.Y)
        self.rate_tree.pack(fill=tk.BOTH, expand=True)

        # 右: 換算電卓
        right = tk.Frame(main, bg="#161b22", width=280, padx=12, pady=10)
        right.pack(side=tk.LEFT, fill=tk.Y, padx=(8, 0))
        right.pack_propagate(False)
        tk.Label(right, text="換算電卓", bg="#161b22", fg="#f0f6fc",
                 font=("Arial", 11, "bold")).pack(anchor="w")

        tk.Label(right, text="金額:", bg="#161b22", fg="#c9d1d9",
                 font=("Arial", 9)).pack(anchor="w", pady=(8, 2))
        self.amount_var = tk.StringVar(value="100")
        ttk.Entry(right, textvariable=self.amount_var,
                  width=20).pack(fill=tk.X)
        self.amount_var.trace_add("write", lambda *a: self._calc())

        tk.Label(right, text="元通貨:", bg="#161b22", fg="#c9d1d9",
                 font=("Arial", 9)).pack(anchor="w", pady=(6, 2))
        self.from_var = tk.StringVar(value="JPY")
        ttk.Combobox(right, textvariable=self.from_var,
                     values=list(self.CURRENCIES.keys()),
                     state="readonly", width=18).pack(fill=tk.X)
        self.from_var.trace_add("write", lambda *a: self._calc())

        tk.Label(right, text="換算先:", bg="#161b22", fg="#c9d1d9",
                 font=("Arial", 9)).pack(anchor="w", pady=(6, 2))
        self.to_var = tk.StringVar(value="USD")
        ttk.Combobox(right, textvariable=self.to_var,
                     values=list(self.CURRENCIES.keys()),
                     state="readonly", width=18).pack(fill=tk.X)
        self.to_var.trace_add("write", lambda *a: self._calc())

        self.result_lbl = tk.Label(right, text="= ...",
                                    bg="#161b22", fg="#4fc3f7",
                                    font=("Arial", 18, "bold"),
                                    anchor="w", wraplength=240)
        self.result_lbl.pack(anchor="w", pady=12)

        ttk.Separator(right, orient=tk.HORIZONTAL).pack(fill=tk.X, pady=4)
        tk.Label(right, text="よく使う換算:",
                 bg="#161b22", fg="#8b949e", font=("Arial", 9)).pack(anchor="w")
        self.quick_frame = tk.Frame(right, bg="#161b22")
        self.quick_frame.pack(fill=tk.X)

        self.progress = ttk.Progressbar(self.root, mode="indeterminate")
        self.progress.pack(fill=tk.X, padx=8)

        self.status_var = tk.StringVar(value="レートを取得中...")
        tk.Label(self.root, textvariable=self.status_var,
                 bg="#21262d", fg="#8b949e", font=("Arial", 9),
                 anchor="w", padx=8).pack(fill=tk.X, side=tk.BOTTOM)

    def _fetch_rates(self):
        base = self.base_var.get()
        self._base = base
        self.progress.start()
        threading.Thread(target=self._do_fetch, args=(base,),
                          daemon=True).start()

    def _do_fetch(self, base):
        try:
            url = f"{self.API_BASE}/latest?base={base}"
            req = urllib.request.Request(
                url, headers={"User-Agent": "Mozilla/5.0"})
            with urllib.request.urlopen(req, timeout=10) as resp:
                data = json.loads(resp.read().decode("utf-8"))
            rates = data.get("rates", {})
            rates[base] = 1.0
            date_str = data.get("date", "")
            self.root.after(0, self._show_rates, rates, base, date_str)
        except Exception as e:
            self.root.after(0, self.status_var.set, f"エラー: {e}")
            self.root.after(0, self.progress.stop)

    def _show_rates(self, rates, base, date_str):
        self.progress.stop()
        self._rates = rates
        self._last_updated = date_str
        self.updated_lbl.config(text=f"更新: {date_str}")
        self.rate_tree.heading("rate", text=f"1 {base} =")

        self.rate_tree.delete(*self.rate_tree.get_children())
        for code, name in self.CURRENCIES.items():
            if code == base:
                continue
            r = rates.get(code)
            if r is None:
                continue
            inv = 1 / r if r else 0
            self.rate_tree.insert("", tk.END,
                                   values=(code, name,
                                           f"{r:.4f} {code}",
                                           f"{inv:.4f} {base}",
                                           ""))
        self.status_var.set(f"更新完了 ({date_str})  基準: {base}")
        self._calc()
        self._update_quick()

    def _calc(self):
        if not self._rates:
            return
        try:
            amount = float(self.amount_var.get())
        except ValueError:
            self.result_lbl.config(text="= (無効な金額)")
            return
        frm = self.from_var.get()
        to = self.to_var.get()
        if frm == to:
            self.result_lbl.config(text=f"= {amount:.2f} {to}")
            return
        try:
            frm_rate = self._rates.get(frm, 1.0) if frm != self._base else 1.0
            to_rate  = self._rates.get(to, 1.0) if to != self._base else 1.0
            # 基準通貨経由で換算
            base_amount = amount / frm_rate
            result = base_amount * to_rate
            self.result_lbl.config(text=f"= {result:,.2f} {to}")
        except Exception:
            self.result_lbl.config(text="= エラー")

    def _update_quick(self):
        for w in self.quick_frame.winfo_children():
            w.destroy()
        pairs = [("USD", "JPY"), ("EUR", "JPY"), ("GBP", "JPY")]
        for frm, to in pairs:
            r_frm = self._rates.get(frm, 1)
            r_to  = self._rates.get(to, 1)
            if frm == self._base:
                rate = r_to
            elif to == self._base:
                rate = 1 / r_frm if r_frm else 0
            else:
                rate = r_to / r_frm if r_frm else 0
            tk.Label(self.quick_frame,
                     text=f"1 {frm} = {rate:.2f} {to}",
                     bg="#161b22", fg="#c9d1d9",
                     font=("Courier New", 9)).pack(anchor="w")

    def _toggle_auto(self):
        if self.auto_var.get():
            self._schedule_auto()
        else:
            if self._refresh_id:
                self.root.after_cancel(self._refresh_id)
                self._refresh_id = None

    def _schedule_auto(self):
        self._fetch_rates()
        self._refresh_id = self.root.after(60000, self._schedule_auto)


if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    app = App067(root)
    root.mainloop()

5. コード解説

為替レートウィジェットのコードを、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 app067.py と保存します。使うのは datetime・json・threading・tkinter・urllib だけなので、追加インストールは不要です。

2. 2
   クラスの骨格を作る

   App067 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("為替レートウィジェット")・geometry("860x580")・configure(bg="#0d1117") 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×6・tk.Label×12（ほかにループでも生成）・ttk.Combobox×3・ttk.Button・tk.Checkbutton・ttk.Treeview・ttk.Scrollbar・ttk.Entry・ttk.Separator・ttk.Progressbar 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（_fetch_rates()）につなぎます。

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 _show_rates()（23行）・_schedule_auto()（3行）・_fetch_rates()（6行） を実装します。定期処理は after(60000, ...) で自分自身を予約し続ける形にします。

7. 7
   動作確認する

   python app067.py で起動し、各ボタンが反応すること・表示が自動で更新されることを確認します。

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）。画面に出るのは公開APIから取れた参考値で、金融機関で実際に適用されるレートとは異なります。売買の判断には使わないでください。この API は登録もキーも要らないので、キーをコードへ書く必要はありません。別の API へ差し替えるときも、キーをコードやスクリーンショットに残さないよう気をつけてください。レートの取得に使うのは標準ライブラリの urllib.request です。

1. 課題1：「前日比」の列がいつまでも空

   一覧のいちばん右に「前日比」という見出しがありますが、中身は常に空です。_show_rates() が5列目へ空文字を入れていて、差を計算する処理がありません。前回取得したレートとの差を出してください。

   期待結果：起動してレート一覧が出たあと、「前日比」の列はどの行も空欄。「🔄 レート更新」を押しても、「1分おきに自動更新」を入れても空欄のまま。直したあとは、2回目の更新から +0.0000 のような値が入る（1回目は比べる相手がいないので空欄）。このAPIの元データ（ECBの参照レート）は営業日に1日1回しか変わらないため、続けて2回押したときは全通貨が +0.0000 になるのが正常で、値が入っていれば成功。

   合格条件

   • 起動直後の1回目は空欄のまま
   • 基準通貨を切り替えた直後は、単位が変わるので比較せず空欄に戻す
   • 差が無い通貨は +0.0000 になり、小数の桁は「1 JPY =」の列と同じ4桁

   ヒント①（どこを触るか）: 触るのは _show_rates() の2か所です。self._rates = rates で上書きする手前と、self.rate_tree.insert(...) の values=(...) の最後にある "" です。
   ヒント②（使うもの）: 上書きの前に prev = self._rates を控え、old = prev.get(code) が取れたときだけ f"{r - old:+.4f}" を入れます。+ を付けた書式指定は、プラスの符号も必ず表示します。
   つまずきやすい点: 見出しは「前日比」ですが、この作り方で分かるのは前回このアプリで取った値との差です。self.rate_tree.heading("change", text="前回比") のように見出しも直さないと、前日との比較だと誤解されます。self._base は _fetch_rates() の中で先に新しい値へ変わります。「前の基準通貨」を知りたいなら、別の属性に覚えておいてください。

2. 課題2：基準通貨を選び直しても表が変わらない

   基準通貨のドロップダウンを変えても、一覧はそのままです。「🔄 レート更新」を押すまで、古い基準のレートが並び続けます。選んだ時点で取り直すようにしてください。

   期待結果：一覧が出たあと、基準通貨を JPY から USD へ変える。表の見出しは 1 JPY = のままで、数字も JPY 基準のまま。ステータスバーの末尾も 基準: JPY のまま。「🔄 レート更新」を押して初めて 1 USD =・基準: USD に変わる。直したあとは、選んだ時点で更新が始まる。

   合格条件

   • 「🔄 レート更新」ボタンは、これまでどおり押せば更新される
   • 換算電卓（金額・元通貨・換算先）の動きは変えない
   • 選び直したあとのステータスの 基準: が、新しい通貨になる

   ヒント①（どこを触るか）: 触るのは _build_ui() の基準通貨の ttk.Combobox（textvariable=self.base_var のもの）の1か所です。下に1行足すだけ。
   ヒント②（使うもの）: 換算電卓の3つは self.amount_var.trace_add("write", lambda *a: self._calc()) の形で自動反映しています。同じ書き方で self.base_var.trace_add("write", lambda *a: self._fetch_rates()) を足します。
   つまずきやすい点: ここで呼ぶのは _fetch_rates() です。_schedule_auto() を呼ぶと after(60000, ...) の予約が増えて更新が二重になります（「8. よくある問題と解決法」で触れている連鎖です）。選び直すたびに通信が1回発生するので、公開APIへの連打は避けてください。取得が終わるまで self._rates は前の中身なので、換算電卓の結果もしばらく古いままです。

3. 課題3：保存機能の追加

   処理結果をファイルに保存する機能を追加しましょう。