中級者向け No.20

請求書作成アプリ

顧客・商品を選択してPDF請求書を自動生成するアプリ。reportlabライブラリでPDF出力を実装します。

🎯 難易度: ★★★ 📦 ライブラリ: tkinter（標準ライブラリ）, reportlab ⏱️ 制作時間: 30〜90分

📋 目次

1. アプリ概要
2. 機能一覧
3. 事前準備・環境
4. 完全なソースコード
5. コード解説
6. ステップバイステップガイド
7. カスタマイズアイデア
8. よくある問題と解決法
9. 練習問題

1. アプリ概要

顧客・商品を選択してPDF請求書を自動生成するアプリ。reportlabライブラリでPDF出力を実装します。

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）・reportlab 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）・reportlab 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。

動かしながら読むことが理解の最短経路です。まずはコードをコピーして実行し、想定どおりに動くことを確認したうえで解説と照らし合わせてください。

カスタマイズでは「機能追加」「UI 改善」「エラー耐性」の三方向で考えると視野が広がります。練習問題にもそれぞれの方向の具体例を用意しています。

請求書作成アプリ実行画面（Linux Mint） — 実行画面（Linux Mint）

2. 機能一覧

「📄 PDF出力」ボタン（_export_pdf()）・「📊 CSV出力」ボタン（_export_csv()）・「💾 保存」ボタン（_save_invoice()）・「🆕 新規」ボタン（_new_invoice()）・「✏️ 顧客管理」ボタン（_manage_clients()）・「➕ 追加」ボタン（_add_line()）・「🗑️ 選択行削除」ボタン（_delete_line()）・「追加」ボタンで操作
イベント <<ComboboxSelected>> から _on_item_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
CSV ファイルへの書き出し
filedialog.asksaveasfilename() によるファイル選択ダイアログ
messagebox.showerror()・messagebox.showwarning() によるダイアログ通知
ウィンドウはタイトル「請求書作成アプリ」・サイズ 900x620 で起動

3. 事前準備・環境

ℹ️

動作確認環境

Python 3.10 以上 / 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（macOS は未検証）

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）

4. 完全なソースコード

💡

コードのコピー方法

右上の「コピー」ボタンをクリックするとコードをクリップボードにコピーできます。

📦 必要なライブラリをインストール（初回のみ）

pip install reportlab

app20.py

import tkinter as tk
from tkinter import ttk, messagebox, filedialog
import sqlite3
import os
from datetime import datetime, date

try:
    from reportlab.lib.pagesizes import A4
    from reportlab.lib import colors
    from reportlab.platypus import (SimpleDocTemplate, Table, TableStyle,
                                     Paragraph, Spacer)
    from reportlab.lib.styles import getSampleStyleSheet
    from reportlab.pdfbase import pdfmetrics
    from reportlab.pdfbase.ttfonts import TTFont
    REPORTLAB_AVAILABLE = True
except ImportError:
    REPORTLAB_AVAILABLE = False


class App20:
    """請求書作成アプリ"""

    DB_PATH = os.path.join(os.path.dirname(__file__), "invoices.db")

    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("請求書作成アプリ")
        self.root.geometry("900x620")
        self.root.minsize(900, 620)
        self.root.configure(bg="#f8f9fc")
        self._init_db()
        self._build_ui()
        self._load_clients()
        self._load_items()
        self._new_invoice()

        if not REPORTLAB_AVAILABLE:
            messagebox.showwarning(
                "ライブラリ未インストール",
                "reportlab が必要です (PDF出力に必要)。\n"
                "pip install reportlab でインストールしてください。\n\n"
                "CSV形式での出力は可能です。")

    def _init_db(self):
        self.conn = sqlite3.connect(self.DB_PATH)
        self.conn.execute("""
            CREATE TABLE IF NOT EXISTS clients (
                id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
                name TEXT, address TEXT, email TEXT, phone TEXT
            )
        """)
        self.conn.execute("""
            CREATE TABLE IF NOT EXISTS items (
                id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
                name TEXT, unit_price REAL, unit TEXT DEFAULT '式'
            )
        """)
        self.conn.execute("""
            CREATE TABLE IF NOT EXISTS invoices (
                id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
                invoice_no TEXT, client_id INTEGER, issue_date TEXT,
                due_date TEXT, notes TEXT, created_at TEXT
            )
        """)
        self.conn.commit()
        # サンプルデータ
        if not self.conn.execute("SELECT 1 FROM clients").fetchone():
            self.conn.execute(
                "INSERT INTO clients (name,address,email,phone) VALUES "
                "('株式会社ABC','東京都千代田区1-1','abc@example.com','03-1234-5678')")
            self.conn.execute(
                "INSERT INTO clients (name,address,email,phone) VALUES "
                "('山田商事','大阪府大阪市2-2','yamada@example.com','06-9876-5432')")
            self.conn.execute(
                "INSERT INTO items (name,unit_price,unit) VALUES "
                "('Webデザイン',50000,'式'),('システム開発',80000,'式'),"
                "('コンサルティング',30000,'時間'),('保守費用',20000,'月')")
            self.conn.commit()

    def _build_ui(self):
        title_frame = tk.Frame(self.root, bg="#f57f17", pady=10)
        title_frame.pack(fill=tk.X)
        tk.Label(title_frame, text="🧾 請求書作成アプリ",
                 font=("Noto Sans JP", 15, "bold"),
                 bg="#f57f17", fg="white").pack(side=tk.LEFT, padx=12)
        ttk.Button(title_frame, text="📄 PDF出力",
                   command=self._export_pdf).pack(side=tk.RIGHT, padx=8)
        ttk.Button(title_frame, text="📊 CSV出力",
                   command=self._export_csv).pack(side=tk.RIGHT, padx=4)
        ttk.Button(title_frame, text="💾 保存",
                   command=self._save_invoice).pack(side=tk.RIGHT, padx=4)
        ttk.Button(title_frame, text="🆕 新規",
                   command=self._new_invoice).pack(side=tk.RIGHT, padx=4)

        paned = ttk.PanedWindow(self.root, orient=tk.HORIZONTAL)
        paned.pack(fill=tk.BOTH, expand=True, padx=4, pady=4)

        # 左: 請求書フォーム
        form = ttk.LabelFrame(paned, text="請求書", padding=12)
        # 請求書番号
        row_f = tk.Frame(form, bg=ttk.Style().lookup("TLabelframe", "background"))
        row_f.pack(fill=tk.X, pady=2)
        tk.Label(row_f, text="請求書番号:", bg=row_f.cget("bg"),
                 width=14, anchor="w").pack(side=tk.LEFT)
        self.inv_no_var = tk.StringVar()
        ttk.Entry(row_f, textvariable=self.inv_no_var, width=18).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        # 発行日
        row_f2 = tk.Frame(form, bg=ttk.Style().lookup("TLabelframe", "background"))
        row_f2.pack(fill=tk.X, pady=2)
        tk.Label(row_f2, text="発行日:", bg=row_f2.cget("bg"),
                 width=14, anchor="w").pack(side=tk.LEFT)
        self.issue_var = tk.StringVar(value=str(date.today()))
        ttk.Entry(row_f2, textvariable=self.issue_var, width=12).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        tk.Label(row_f2, text="支払期限:", bg=row_f2.cget("bg")).pack(side=tk.LEFT, padx=(12, 0))
        self.due_var = tk.StringVar()
        ttk.Entry(row_f2, textvariable=self.due_var, width=12).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        # 顧客
        row_f3 = tk.Frame(form, bg=ttk.Style().lookup("TLabelframe", "background"))
        row_f3.pack(fill=tk.X, pady=2)
        tk.Label(row_f3, text="顧客:", bg=row_f3.cget("bg"),
                 width=14, anchor="w").pack(side=tk.LEFT)
        self.client_var = tk.StringVar()
        self.client_cb = ttk.Combobox(row_f3, textvariable=self.client_var,
                                       state="readonly", width=24)
        self.client_cb.pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        ttk.Button(row_f3, text="✏️ 顧客管理",
                   command=self._manage_clients).pack(side=tk.LEFT, padx=4)
        # 備考
        row_f4 = tk.Frame(form, bg=ttk.Style().lookup("TLabelframe", "background"))
        row_f4.pack(fill=tk.X, pady=2)
        tk.Label(row_f4, text="備考:", bg=row_f4.cget("bg"),
                 width=14, anchor="w").pack(side=tk.LEFT, anchor="n")
        self.notes_text = tk.Text(row_f4, height=2, width=30,
                                   font=("Arial", 10))
        self.notes_text.pack(side=tk.LEFT, padx=4)

        # 明細テーブル
        tk.Label(form, text="明細:", bg=ttk.Style().lookup("TLabelframe", "background"),
                 font=("Noto Sans JP", 11, "bold")).pack(anchor="w", pady=(8, 2))
        item_f = tk.Frame(form, bg=ttk.Style().lookup("TLabelframe", "background"))
        item_f.pack(fill=tk.X)
        self.item_name_var = tk.StringVar()
        self.item_cb = ttk.Combobox(item_f, textvariable=self.item_name_var,
                                     width=20)
        self.item_cb.pack(side=tk.LEFT, padx=2)
        self.item_cb.bind("<<ComboboxSelected>>", self._on_item_select)
        tk.Label(item_f, text="数量:", bg=ttk.Style().lookup("TLabelframe", "background")).pack(side=tk.LEFT, padx=(6, 2))
        self.qty_var = tk.IntVar(value=1)
        ttk.Spinbox(item_f, from_=1, to=9999,
                    textvariable=self.qty_var, width=5).pack(side=tk.LEFT, padx=2)
        tk.Label(item_f, text="単価:", bg=ttk.Style().lookup("TLabelframe", "background")).pack(side=tk.LEFT, padx=(6, 2))
        self.price_var = tk.StringVar(value="0")
        ttk.Entry(item_f, textvariable=self.price_var, width=10).pack(side=tk.LEFT, padx=2)
        ttk.Button(item_f, text="➕ 追加",
                   command=self._add_line).pack(side=tk.LEFT, padx=4)

        # 明細Treeview
        cols = ("no", "name", "qty", "unit_price", "amount")
        self.line_tree = ttk.Treeview(form, columns=cols,
                                       show="headings", height=8)
        for c, h, w in [("no", "#", 30), ("name", "品目", 200),
                         ("qty", "数量", 50), ("unit_price", "単価", 90),
                         ("amount", "金額", 90)]:
            self.line_tree.heading(c, text=h)
            self.line_tree.column(c, width=w, minwidth=30)
        line_sb = ttk.Scrollbar(form, command=self.line_tree.yview)
        self.line_tree.configure(yscrollcommand=line_sb.set)
        line_sb.pack(side=tk.RIGHT, fill=tk.Y)
        self.line_tree.pack(fill=tk.BOTH, expand=True)
        ttk.Button(form, text="🗑️ 選択行削除",
                   command=self._delete_line).pack(anchor="w", pady=2)

        # 合計
        total_f = tk.Frame(form, bg=ttk.Style().lookup("TLabelframe", "background"))
        total_f.pack(fill=tk.X, pady=4)
        self.subtotal_label = tk.Label(total_f, text="小計: ¥0",
                                       bg=ttk.Style().lookup("TLabelframe", "background"),
                                       font=("Arial", 11))
        self.subtotal_label.pack(side=tk.LEFT)
        self.tax_label = tk.Label(total_f, text="  消費税(10%): ¥0",
                                  bg=ttk.Style().lookup("TLabelframe", "background"),
                                  font=("Arial", 11))
        self.tax_label.pack(side=tk.LEFT)
        self.total_label = tk.Label(total_f, text="  合計: ¥0",
                                    bg=ttk.Style().lookup("TLabelframe", "background"),
                                    fg="#e65100",
                                    font=("Arial", 13, "bold"))
        self.total_label.pack(side=tk.LEFT)
        paned.add(form, weight=3)

        # 右: 請求書履歴
        hist_frame = ttk.LabelFrame(paned, text="請求書履歴", padding=4)
        hist_cols = ("inv_no", "client", "date", "total")
        self.hist_tree = ttk.Treeview(hist_frame, columns=hist_cols,
                                       show="headings", selectmode="browse")
        for c, h, w in [("inv_no", "番号", 80), ("client", "顧客", 100),
                         ("date", "発行日", 90), ("total", "金額", 80)]:
            self.hist_tree.heading(c, text=h)
            self.hist_tree.column(c, width=w, minwidth=30)
        hist_sb = ttk.Scrollbar(hist_frame, command=self.hist_tree.yview)
        self.hist_tree.configure(yscrollcommand=hist_sb.set)
        hist_sb.pack(side=tk.RIGHT, fill=tk.Y)
        self.hist_tree.pack(fill=tk.BOTH, expand=True)
        paned.add(hist_frame, weight=1)

        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._line_items = []

    def _load_clients(self):
        rows = self.conn.execute(
            "SELECT id, name FROM clients ORDER BY name").fetchall()
        self._clients = {name: cid for cid, name in rows}
        self.client_cb.configure(values=list(self._clients.keys()))

    def _load_items(self):
        rows = self.conn.execute(
            "SELECT name, unit_price FROM items ORDER BY name").fetchall()
        self._items = {name: price for name, price in rows}
        self.item_cb.configure(values=list(self._items.keys()))

    def _new_invoice(self):
        now = datetime.now()
        self.inv_no_var.set(f"INV-{now.strftime('%Y%m%d-%H%M')}")
        self.issue_var.set(str(date.today()))
        self.due_var.set("")
        self.notes_text.delete("1.0", tk.END)
        self.line_tree.delete(*self.line_tree.get_children())
        self._line_items = []
        self._update_totals()

    def _on_item_select(self, event):
        name = self.item_name_var.get()
        price = self._items.get(name, 0)
        self.price_var.set(str(price))

    def _add_line(self):
        name = self.item_name_var.get().strip()
        if not name:
            return
        try:
            qty = self.qty_var.get()
            price = float(self.price_var.get())
        except ValueError:
            messagebox.showerror("エラー", "数量・単価を正しく入力してください")
            return
        amount = qty * price
        no = len(self._line_items) + 1
        self._line_items.append((name, qty, price, amount))
        self.line_tree.insert("", "end",
                              values=(no, name, qty,
                                      f"¥{price:,.0f}",
                                      f"¥{amount:,.0f}"))
        self._update_totals()

    def _delete_line(self):
        sel = self.line_tree.selection()
        if sel:
            idx = self.line_tree.index(sel[0])
            self._line_items.pop(idx)
            self.line_tree.delete(sel[0])
            self._renumber()
            self._update_totals()

    def _renumber(self):
        for idx, item in enumerate(self.line_tree.get_children()):
            vals = list(self.line_tree.item(item)["values"])
            vals[0] = idx + 1
            self.line_tree.item(item, values=vals)

    def _update_totals(self):
        subtotal = sum(a for _, _, _, a in self._line_items)
        tax = subtotal * 0.1
        total = subtotal + tax
        self.subtotal_label.config(text=f"小計: ¥{subtotal:,.0f}")
        self.tax_label.config(text=f"  消費税(10%): ¥{tax:,.0f}")
        self.total_label.config(text=f"  合計: ¥{total:,.0f}")
        self._total = total

    def _save_invoice(self):
        client_name = self.client_var.get()
        client_id = self._clients.get(client_name)
        if not client_id:
            messagebox.showwarning("警告", "顧客を選択してください")
            return
        self.conn.execute(
            "INSERT OR REPLACE INTO invoices "
            "(invoice_no, client_id, issue_date, due_date, notes, created_at) "
            "VALUES (?,?,?,?,?,?)",
            (self.inv_no_var.get(), client_id,
             self.issue_var.get(), self.due_var.get(),
             self.notes_text.get("1.0", tk.END).strip(),
             datetime.now().isoformat()))
        self.conn.commit()
        self.status_var.set(f"保存完了: {self.inv_no_var.get()}")

    def _export_csv(self):
        path = filedialog.asksaveasfilename(
            defaultextension=".csv",
            filetypes=[("CSV", "*.csv"), ("すべて", "*.*")])
        if not path:
            return
        import csv
        with open(path, "w", newline="", encoding="utf-8-sig") as f:
            w = csv.writer(f)
            w.writerow(["請求書番号", "顧客", "発行日", "支払期限"])
            w.writerow([self.inv_no_var.get(), self.client_var.get(),
                        self.issue_var.get(), self.due_var.get()])
            w.writerow([])
            w.writerow(["品目", "数量", "単価", "金額"])
            for name, qty, price, amount in self._line_items:
                w.writerow([name, qty, price, amount])
            subtotal = sum(a for _, _, _, a in self._line_items)
            w.writerow(["小計", "", "", subtotal])
            w.writerow(["消費税(10%)", "", "", subtotal * 0.1])
            w.writerow(["合計", "", "", subtotal * 1.1])
        self.status_var.set(f"CSV出力: {path}")

    def _export_pdf(self):
        if not REPORTLAB_AVAILABLE:
            messagebox.showwarning("警告",
                                   "pip install reportlab が必要です")
            return
        path = filedialog.asksaveasfilename(
            defaultextension=".pdf",
            filetypes=[("PDF", "*.pdf")])
        if not path:
            return
        try:
            doc = SimpleDocTemplate(path, pagesize=A4)
            styles = getSampleStyleSheet()
            story = []

            story.append(Paragraph(f"請求書  {self.inv_no_var.get()}",
                                   styles["Title"]))
            story.append(Spacer(1, 12))
            story.append(Paragraph(
                f"顧客: {self.client_var.get()}  "
                f"発行日: {self.issue_var.get()}  "
                f"支払期限: {self.due_var.get()}", styles["Normal"]))
            story.append(Spacer(1, 20))

            data = [["品目", "数量", "単価(円)", "金額(円)"]]
            for name, qty, price, amount in self._line_items:
                data.append([name, qty, f"{price:,.0f}", f"{amount:,.0f}"])
            subtotal = sum(a for _, _, _, a in self._line_items)
            data.append(["", "", "小計", f"{subtotal:,.0f}"])
            data.append(["", "", "消費税(10%)", f"{subtotal*0.1:,.0f}"])
            data.append(["", "", "合計", f"{subtotal*1.1:,.0f}"])

            t = Table(data, colWidths=[200, 60, 100, 100])
            t.setStyle(TableStyle([
                ("BACKGROUND", (0, 0), (-1, 0), colors.HexColor("#1565c0")),
                ("TEXTCOLOR", (0, 0), (-1, 0), colors.white),
                ("ALIGN", (1, 1), (-1, -1), "RIGHT"),
                ("GRID", (0, 0), (-1, -2), 0.5, colors.grey),
                ("FONTSIZE", (0, 0), (-1, -1), 10),
            ]))
            story.append(t)
            if self.notes_text.get("1.0", tk.END).strip():
                story.append(Spacer(1, 20))
                story.append(Paragraph("備考: " + self.notes_text.get("1.0", tk.END).strip(),
                                       styles["Normal"]))
            doc.build(story)
            self.status_var.set(f"PDF出力: {path}")
        except Exception as e:
            messagebox.showerror("エラー", str(e))

    def _manage_clients(self):
        win = tk.Toplevel(self.root)
        win.title("顧客管理")
        win.geometry("500x350")
        # 顧客一覧
        cols = ("id", "name", "address", "email", "phone")
        tree = ttk.Treeview(win, columns=cols, show="headings")
        for c, h, w in [("id", "ID", 40), ("name", "名前", 120),
                         ("address", "住所", 150), ("email", "メール", 120),
                         ("phone", "電話", 100)]:
            tree.heading(c, text=h)
            tree.column(c, width=w)
        tree.pack(fill=tk.BOTH, expand=True, padx=4, pady=4)
        for row in self.conn.execute("SELECT * FROM clients").fetchall():
            tree.insert("", "end", values=row)
        # 追加フォーム
        form = tk.Frame(win)
        form.pack(fill=tk.X, padx=4)
        vars_ = {}
        for i, key in enumerate(["名前", "住所", "メール", "電話"]):
            tk.Label(form, text=f"{key}:").grid(row=i//2, column=(i%2)*2, sticky="w", pady=2)
            v = tk.StringVar()
            ttk.Entry(form, textvariable=v, width=18).grid(
                row=i//2, column=(i%2)*2+1, padx=4)
            vars_[key] = v

        def add_client():
            self.conn.execute(
                "INSERT INTO clients (name,address,email,phone) VALUES (?,?,?,?)",
                (vars_["名前"].get(), vars_["住所"].get(),
                 vars_["メール"].get(), vars_["電話"].get()))
            self.conn.commit()
            for row in self.conn.execute("SELECT * FROM clients").fetchall():
                tree.insert("", "end", values=row)
            self._load_clients()
        ttk.Button(form, text="追加", command=add_client).grid(
            row=2, column=0, columnspan=4, pady=6)


if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    app = App20(root)
    root.mainloop()

5. コード解説

請求書作成アプリのコードを、実際に書かれている実装に沿って解説します。

クラス設計とコンストラクタ

App20 クラスにアプリの全機能をまとめています（メソッド15個・全413行）。__init__ ではタイトル「請求書作成アプリ」とウィンドウサイズ 900x620 を設定します。そのあと _init_db() → _build_ui() → _load_clients() → _load_items() の順に呼び出して初期状態を作ります。