在庫管理システム

1. アプリ概要

商品の入出庫・在庫数管理・アラート機能付きの在庫管理アプリ。SQLiteとTreeviewで本格的なDBアプリを学びます。

このアプリは中級カテゴリに分類される実践的なGUIアプリです。使用ライブラリは tkinter（標準ライブラリ） で、難易度は ★★★ です。

このアプリは「データベース連携」カテゴリです。データベース連携 GUI は永続化と画面更新を結びつける典型例で、トランザクション・スキーマ設計・UI 反映の三点を一度に学べます。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

• ループで生成するボタン群（それぞれ _add_product()・_update_product()・_delete_product() を実行）
• 「📥 入庫」ボタン（_transact()）・「📤 出庫」ボタン（_transact()）で操作
• イベント <<ComboboxSelected>> から _load_products() を実行
• イベント <<TreeviewSelect>> から _on_select() を実行
• ttk.Treeview による表形式の一覧表示
• sqlite3.connect() による SQLite データベース接続と SQL 実行
• messagebox.askyesno()・messagebox.showerror()・messagebox.showwarning() によるダイアログ通知
• ウィンドウはタイトル「在庫管理システム」・サイズ 960x678 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 sqlite3
import os
from datetime import datetime, date


class App19:
    """在庫管理システム"""

    DB_PATH = os.path.join(os.path.dirname(__file__), "inventory.db")
    CATEGORIES = ["電子部品", "食品", "文具", "機械部品", "消耗品", "その他"]

    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("在庫管理システム")
        self.root.geometry("960x678")
        self.root.minsize(960, 678)
        self.root.configure(bg="#f8f9fc")
        self._init_db()
        self._build_ui()
        self._load_products()
        self._check_alerts()

    def _init_db(self):
        self.conn = sqlite3.connect(self.DB_PATH)
        self.conn.execute("""
            CREATE TABLE IF NOT EXISTS products (
                id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
                code TEXT UNIQUE,
                name TEXT NOT NULL,
                category TEXT,
                stock INTEGER DEFAULT 0,
                min_stock INTEGER DEFAULT 5,
                price REAL DEFAULT 0,
                unit TEXT DEFAULT '個',
                location TEXT,
                notes TEXT,
                updated_at TEXT
            )
        """)
        self.conn.execute("""
            CREATE TABLE IF NOT EXISTS transactions (
                id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
                product_id INTEGER,
                type TEXT,
                quantity INTEGER,
                reason TEXT,
                created_at TEXT,
                FOREIGN KEY(product_id) REFERENCES products(id)
            )
        """)
        self.conn.commit()
        # サンプルデータ
        if not self.conn.execute("SELECT 1 FROM products").fetchone():
            samples = [
                ("P001", "USB-Aケーブル", "電子部品", 50, 10, 300, "本", "棚A-1", ""),
                ("P002", "はんだ", "電子部品", 3, 5, 800, "本", "棚A-2", ""),
                ("P003", "A4コピー用紙", "文具", 20, 3, 500, "冊", "棚B-1", ""),
                ("P004", "ボールペン", "文具", 1, 5, 100, "本", "棚B-2", ""),
                ("P005", "単三電池", "消耗品", 30, 10, 200, "本", "棚C-1", ""),
            ]
            for s in samples:
                self.conn.execute(
                    "INSERT INTO products (code,name,category,stock,min_stock,"
                    "price,unit,location,notes,updated_at) VALUES (?,?,?,?,?,?,?,?,?,?)",
                    (*s, datetime.now().isoformat()))
            self.conn.commit()

    def _build_ui(self):
        title_frame = tk.Frame(self.root, bg="#1b5e20", pady=10)
        title_frame.pack(fill=tk.X)
        tk.Label(title_frame, text="📦 在庫管理システム",
                 font=("Noto Sans JP", 15, "bold"),
                 bg="#1b5e20", fg="white").pack(side=tk.LEFT, padx=12)
        self.alert_label = tk.Label(title_frame, text="",
                                    bg="#1b5e20", fg="#ffcc02",
                                    font=("Noto Sans JP", 10, "bold"))
        self.alert_label.pack(side=tk.RIGHT, padx=12)

        # フィルターバー
        filter_f = tk.Frame(self.root, bg="#e8f5e9", pady=6)
        filter_f.pack(fill=tk.X)
        tk.Label(filter_f, text="🔍 検索:",
                 bg="#e8f5e9").pack(side=tk.LEFT, padx=8)
        self.search_var = tk.StringVar()
        search_entry = ttk.Entry(filter_f, textvariable=self.search_var, width=20)
        search_entry.pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        self.search_var.trace_add("write", lambda *a: self._load_products())
        tk.Label(filter_f, text="カテゴリ:",
                 bg="#e8f5e9").pack(side=tk.LEFT, padx=(12, 4))
        self.cat_var = tk.StringVar(value="すべて")
        cat_cb = ttk.Combobox(filter_f, textvariable=self.cat_var,
                               values=["すべて"] + self.CATEGORIES,
                               state="readonly", width=12)
        cat_cb.pack(side=tk.LEFT)
        cat_cb.bind("<<ComboboxSelected>>", lambda e: self._load_products())
        self.alert_only_var = tk.BooleanVar(value=False)
        ttk.Checkbutton(filter_f, text="⚠ アラートのみ",
                        variable=self.alert_only_var,
                        command=self._load_products).pack(side=tk.LEFT, padx=16)

        # メインエリア
        main = tk.Frame(self.root, bg="#f8f9fc")
        main.pack(fill=tk.BOTH, expand=True, padx=4, pady=4)

        # 商品リスト
        list_frame = ttk.LabelFrame(main, text="商品一覧", padding=4)
        list_frame.pack(side=tk.LEFT, fill=tk.BOTH, expand=True)
        cols = ("code", "name", "category", "stock", "min_stock",
                "price", "unit", "location")
        self.tree = ttk.Treeview(list_frame, columns=cols,
                                  show="headings", selectmode="browse")
        for c, h, w in [("code", "商品コード", 80), ("name", "商品名", 160),
                         ("category", "カテゴリ", 80), ("stock", "在庫", 60),
                         ("min_stock", "最低在庫", 70), ("price", "単価", 70),
                         ("unit", "単位", 45), ("location", "保管場所", 80)]:
            self.tree.heading(c, text=h,
                              command=lambda c=c: self._sort(c))
            self.tree.column(c, width=w, minwidth=30)
        sb = ttk.Scrollbar(list_frame, command=self.tree.yview)
        self.tree.configure(yscrollcommand=sb.set)
        sb.pack(side=tk.RIGHT, fill=tk.Y)
        self.tree.pack(fill=tk.BOTH, expand=True)
        self.tree.bind("<<TreeviewSelect>>", self._on_select)
        self.tree.tag_configure("alert", background="#ffebee",
                                foreground="#c62828")
        self.tree.tag_configure("low", background="#fff3e0")

        # 右: 入出庫 + 商品編集
        right = tk.Frame(main, bg="#f8f9fc", width=260)
        right.pack(side=tk.RIGHT, fill=tk.Y, padx=(6, 0))
        right.pack_propagate(False)

        # 入出庫
        trans_frame = ttk.LabelFrame(right, text="入出庫", padding=10)
        trans_frame.pack(fill=tk.X, pady=(0, 6))
        tk.Label(trans_frame, text="数量:").grid(row=0, column=0, sticky="w", pady=3)
        self.qty_var = tk.IntVar(value=1)
        ttk.Spinbox(trans_frame, from_=1, to=9999,
                    textvariable=self.qty_var, width=8).grid(
            row=0, column=1, padx=6, sticky="w")
        tk.Label(trans_frame, text="理由:").grid(row=1, column=0, sticky="w", pady=3)
        self.reason_var = tk.StringVar(value="通常入庫")
        ttk.Entry(trans_frame, textvariable=self.reason_var,
                  width=14).grid(row=1, column=1, padx=6)
        btn_f = tk.Frame(trans_frame,
                         bg=ttk.Style().lookup("TLabelframe", "background"))
        btn_f.grid(row=2, column=0, columnspan=2, pady=6)
        ttk.Button(btn_f, text="📥 入庫",
                   command=lambda: self._transact("IN")).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        ttk.Button(btn_f, text="📤 出庫",
                   command=lambda: self._transact("OUT")).pack(side=tk.LEFT, padx=4)

        # 商品編集
        edit_frame = ttk.LabelFrame(right, text="商品編集", padding=8)
        edit_frame.pack(fill=tk.X)
        for lbl, attr, w_ in [("商品コード", "code_edit", 14),
                               ("商品名", "name_edit", 18),
                               ("カテゴリ", None, 0),
                               ("最低在庫", "min_stock_edit", 8),
                               ("単価", "price_edit", 8),
                               ("単位", "unit_edit", 8),
                               ("保管場所", "loc_edit", 14)]:
            tk.Label(edit_frame, text=f"{lbl}:").pack(anchor="w")
            if lbl == "カテゴリ":
                self.cat_edit_var = tk.StringVar(value=self.CATEGORIES[0])
                ttk.Combobox(edit_frame, textvariable=self.cat_edit_var,
                             values=self.CATEGORIES, state="readonly",
                             width=14).pack(anchor="w", pady=2)
            else:
                var = tk.StringVar()
                ttk.Entry(edit_frame, textvariable=var, width=w_).pack(
                    anchor="w", pady=1)
                setattr(self, f"{attr}_var", var)

        btn_f2 = tk.Frame(edit_frame, bg=ttk.Style().lookup("TLabelframe", "background"))
        btn_f2.pack(fill=tk.X, pady=4)
        for text, cmd in [("➕ 追加", self._add_product),
                           ("✏️ 更新", self._update_product),
                           ("🗑️ 削除", self._delete_product)]:
            ttk.Button(btn_f2, text=text, command=cmd).pack(side=tk.LEFT, padx=2)

        # 入出庫履歴
        hist_frame = ttk.LabelFrame(right, text="履歴（選択商品）", padding=4)
        hist_frame.pack(fill=tk.BOTH, expand=True, pady=(6, 0))
        hist_cols = ("type", "qty", "reason", "date")
        self.hist_tree = ttk.Treeview(hist_frame, columns=hist_cols,
                                       show="headings", height=5)
        for c, h, w in [("type", "種別", 40), ("qty", "数量", 50),
                         ("reason", "理由", 80), ("date", "日時", 90)]:
            self.hist_tree.heading(c, text=h)
            self.hist_tree.column(c, width=w, minwidth=30)
        self.hist_tree.pack(fill=tk.BOTH, expand=True)

        self.status_var = tk.StringVar(value="")
        tk.Label(self.root, textvariable=self.status_var,
                 bg="#dde", font=("Arial", 9), anchor="w", padx=8
                 ).pack(fill=tk.X, side=tk.BOTTOM)
        self._selected_id = None

    def _load_products(self):
        q = self.search_var.get().lower()
        cat = self.cat_var.get()
        alert_only = self.alert_only_var.get()
        sql = ("SELECT id,code,name,category,stock,min_stock,price,unit,location "
               "FROM products WHERE 1=1")
        params = []
        if q:
            sql += " AND (LOWER(name) LIKE ? OR LOWER(code) LIKE ?)"
            params += [f"%{q}%", f"%{q}%"]
        if cat != "すべて":
            sql += " AND category=?"
            params.append(cat)
        if alert_only:
            sql += " AND stock <= min_stock"
        sql += " ORDER BY name"
        rows = self.conn.execute(sql, params).fetchall()
        self.tree.delete(*self.tree.get_children())
        for row in rows:
            pid, code, name, category, stock, min_s, price, unit, loc = row
            tag = "alert" if stock <= 0 else ("low" if stock <= min_s else "")
            self.tree.insert("", "end", iid=str(pid),
                             values=(code, name, category, stock,
                                     min_s, f"¥{price:.0f}", unit, loc or ""),
                             tags=(tag,))
        self.status_var.set(f"{len(rows)} 件")

    def _on_select(self, event):
        sel = self.tree.selection()
        if not sel:
            return
        pid = int(sel[0])
        self._selected_id = pid
        row = self.conn.execute(
            "SELECT code,name,category,min_stock,price,unit,location "
            "FROM products WHERE id=?", (pid,)).fetchone()
        if row:
            code, name, category, min_s, price, unit, loc = row
            self.code_edit_var.set(code or "")
            self.name_edit_var.set(name)
            self.cat_edit_var.set(category or self.CATEGORIES[0])
            self.min_stock_edit_var.set(str(min_s))
            self.price_edit_var.set(str(price))
            self.unit_edit_var.set(unit or "個")
            self.loc_edit_var.set(loc or "")
        # 履歴
        self.hist_tree.delete(*self.hist_tree.get_children())
        for r in self.conn.execute(
                "SELECT type, quantity, reason, created_at FROM transactions "
                "WHERE product_id=? ORDER BY id DESC LIMIT 20", (pid,)):
            self.hist_tree.insert("", "end",
                                  values=(r[0], r[1], r[2], r[3][:16]))

    def _transact(self, t_type):
        if not self._selected_id:
            messagebox.showwarning("警告", "商品を選択してください")
            return
        qty = self.qty_var.get()
        reason = self.reason_var.get()
        row = self.conn.execute(
            "SELECT stock FROM products WHERE id=?",
            (self._selected_id,)).fetchone()
        if not row:
            return
        stock = row[0]
        if t_type == "OUT" and stock < qty:
            messagebox.showerror("エラー", f"在庫不足 (現在: {stock})")
            return
        new_stock = stock + qty if t_type == "IN" else stock - qty
        now = datetime.now().isoformat()
        self.conn.execute(
            "UPDATE products SET stock=?,updated_at=? WHERE id=?",
            (new_stock, now, self._selected_id))
        self.conn.execute(
            "INSERT INTO transactions (product_id,type,quantity,reason,created_at) "
            "VALUES (?,?,?,?,?)",
            (self._selected_id, t_type, qty, reason, now))
        self.conn.commit()
        self._load_products()
        self._on_select(None)
        self._check_alerts()
        self.status_var.set(
            f"{'入庫' if t_type=='IN' else '出庫'}: {qty} → 在庫: {new_stock}")

    def _add_product(self):
        name = self.name_edit_var.get().strip()
        if not name:
            messagebox.showwarning("警告", "商品名を入力してください")
            return
        try:
            self.conn.execute(
                "INSERT INTO products (code,name,category,min_stock,price,"
                "unit,location,updated_at) VALUES (?,?,?,?,?,?,?,?)",
                (self.code_edit_var.get(),
                 name, self.cat_edit_var.get(),
                 int(self.min_stock_edit_var.get() or 5),
                 float(self.price_edit_var.get() or 0),
                 self.unit_edit_var.get() or "個",
                 self.loc_edit_var.get(),
                 datetime.now().isoformat()))
            self.conn.commit()
            self._load_products()
        except sqlite3.IntegrityError:
            messagebox.showerror("エラー", "この商品コードは既に使用されています")

    def _update_product(self):
        if not self._selected_id:
            return
        self.conn.execute(
            "UPDATE products SET code=?,name=?,category=?,min_stock=?,"
            "price=?,unit=?,location=?,updated_at=? WHERE id=?",
            (self.code_edit_var.get(), self.name_edit_var.get(),
             self.cat_edit_var.get(),
             int(self.min_stock_edit_var.get() or 5),
             float(self.price_edit_var.get() or 0),
             self.unit_edit_var.get() or "個",
             self.loc_edit_var.get(),
             datetime.now().isoformat(), self._selected_id))
        self.conn.commit()
        self._load_products()

    def _delete_product(self):
        if not self._selected_id:
            return
        if messagebox.askyesno("確認", "この商品を削除しますか?"):
            self.conn.execute("DELETE FROM products WHERE id=?",
                              (self._selected_id,))
            self.conn.commit()
            self._selected_id = None
            self._load_products()

    def _check_alerts(self):
        count = self.conn.execute(
            "SELECT COUNT(*) FROM products WHERE stock <= min_stock"
        ).fetchone()[0]
        if count > 0:
            self.alert_label.config(
                text=f"⚠ 在庫不足: {count} 件")
        else:
            self.alert_label.config(text="")

    def _sort(self, col):
        data = [(self.tree.set(k, col), k) for k in self.tree.get_children()]
        data.sort()
        for idx, (_, k) in enumerate(data):
            self.tree.move(k, "", idx)


if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    app = App19(root)
    root.mainloop()

5. コード解説

在庫管理システムのコードを、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 app19.py と保存します。使うのは datetime・os・sqlite3・tkinter 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

   App19 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("在庫管理システム")・geometry("960x678")・configure(bg="#f8f9fc")・minsize(960, 678) 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×7（ほかにループでも生成）・ttk.Entry×2（ほかにループでも生成）・ttk.Combobox（ループで生成）・ttk.Checkbutton・ttk.LabelFrame×4・ttk.Treeview×2・ttk.Scrollbar・ttk.Spinbox・ttk.Style×2・ttk.Button×2（ほかにループでも生成） 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（_transact()・_transact()）につなぎます。ループ生成のボタンは、ラベルと処理（_add_product()・_update_product()・_delete_product()）をペアで並べたデータをループで回し、command= に渡して接続します。bind("<<ComboboxSelected>>", ...)・bind("<<TreeviewSelect>>", ...) 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 _transact()（30行）・_load_products()（26行）・_on_select()（25行）など を実装します。SQL の実行結果は execute() の戻り値から取り出します。

7. 7
   動作確認する

   python app19.py で起動し、各ボタンが反応すること・データベースファイルを開いて内容が表示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。少しずつ機能を追加することで、Pythonのスキルが飛躍的に向上します。

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）。商品データはコードと同じフォルダの inventory.db に保存されます。本物の在庫や取引先の情報ではなく、初期表示のサンプル商品で試してください。

1. 課題1：表示中の商品の在庫金額を合計して出す

   画面下の帯には _load_products() が入れた件数しか出ていません。在庫数と単価は SQL で取り出し済みなので、在庫金額（在庫 × 単価）の合計を件数の隣に出してください。

   期待結果：初期データのままなら「5 件 / 在庫金額 ¥33,500」のように、表示中の商品だけの合計が出る。

   合格条件

   • カテゴリで絞り込むと、合計も表示中の商品だけの金額に変わる
   • 入庫・出庫をしたあとも帯に合計が残る（_transact() の最後の status_var.set(...) に合計を足すか、_load_products() をそのあとに動かす）
   • 1件も表示されない絞り込みにしても、エラーにならない

   ヒント①（どこを触るか）: 触るのは _load_products() の2か所です。行を追加している for row in rows: の中で金額を足し込み、最後の self.status_var.set(f"{len(rows)} 件") に合計を加えます。
   ヒント②（使うもの）: 金額は取り出し済みの stock と price を掛けます。桁区切りは f"¥{total:,.0f}" の形が読みやすいです。単価の表示に使っている f"¥{price:.0f}" が近い書き方です。
   つまずきやすい点: 一覧へ入れている f"¥{price:.0f}" は文字列なので、合計には SQL から受け取った price をそのまま使ってください。「⚠ アラートのみ」で絞ると合計も絞り込み後の金額になり、倉庫全体の在庫金額とは一致しません。

2. 課題2：見出しをクリックしたとき数字の列を数の大小で並べる

   _sort() は self.tree.set() で取り出した文字列をそのまま並べ替えます。そのため「在庫」を押すと 1・20・3・30・50 のように、桁を無視した並びになります。数字の列は数の大小で、同じ見出しをもう一度押したら逆順になるようにしてください。

   期待結果：「在庫」の見出しを押すと 1・3・20・30・50 の順に並び、もう一度押すと逆の順になる。

   合格条件

   • 「商品名」など文字の列は、これまでどおり文字の順で並ぶ
   • 「単価」の列も数の大小で並ぶ
   • 並べ替えたあとに検索やカテゴリを変えても、表示が崩れない

   ヒント①（どこを触るか）: 触るのは _sort() の中の2行です。data = [(self.tree.set(k, col), k) for k in ...] で取り出した値を数値に直し、data.sort() に昇順・降順を渡します。見出し側の command=lambda c=c: self._sort(c) は登録済みなので、_build_ui() はそのままで構いません。
   ヒント②（使うもの）: 数字の列は stock・min_stock・price の3つです。単価は f"¥{price:.0f}" の形で入っているため、float(v.lstrip("¥")) のように記号を外してから変換します。昇順・降順の切り替えは self._sort_desc のような属性を1つ持ち、data.sort(reverse=...) に渡す形が簡単です。
   つまずきやすい点: ¥ を外さずに float() を呼ぶと ValueError になります。検索やカテゴリを変えると _load_products() が走るため、並びは SQL の ORDER BY name に戻ります。

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。