中級者向け No.090

マルチタイマー

複数タイマーを同時管理できるアプリ。カウントダウン・ストップウォッチ切替と完了通知音付き。

🎯 難易度: ★★☆ 📦 ライブラリ: tkinter（標準ライブラリ）のみ ⏱️ 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

複数タイマーを同時管理できるアプリ。カウントダウン・ストップウォッチ切替と完了通知音付き。

このアプリはutil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「ユーティリティ」カテゴリです。小回りの効くユーティリティは Python の真骨頂で、汎用的なユーザー操作を組み合わせる発想が他のアプリにもそのまま流用できます。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。

完成形を見てから細部の解説に進む流れが効果的です。実行→気になる箇所を解説で確認→自分の手で改造、というサイクルで定着が早まります。

カスタマイズ章では具体的な拡張アイデアを示しています。一つ実装するごとに動作確認することで、変更が予期せぬ副作用を起こさないかも体感できます。

マルチタイマー実行画面（Linux Mint） — 実行画面（Linux Mint）

2. 機能一覧

「＋ストップウォッチ追加」ボタン（_add()）・「＋カウントダウン追加」ボタン（_add_countdown()）・「全てリセット」ボタン（_reset_all()）で操作
JSON ファイルの保存・読み込み（起動時に自動実行）
messagebox.showwarning() によるダイアログ通知
ウィンドウはタイトル「マルチタイマー」・サイズ 900x440 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

💡

コードのコピー方法

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✅ 追加インストール不要（標準ライブラリのみ使用）

app090.py

import tkinter as tk
from tkinter import ttk, messagebox
import time
import threading
import json
import os
from datetime import timedelta

try:
    import winsound
    SOUND_AVAILABLE = True
except ImportError:
    SOUND_AVAILABLE = False

SAVE_PATH = os.path.join(os.path.dirname(__file__), "timers.json")

COLORS = ["#ef5350", "#26a69a", "#4fc3f7", "#ffa726", "#ab47bc",
          "#66bb6a", "#ec407a", "#29b6f6"]


class TimerWidget:
    """個別タイマーウィジェット"""

    def __init__(self, parent, timer_id, data, on_delete, on_save):
        self._id       = timer_id
        self._data     = data
        self._on_delete = on_delete
        self._on_save   = on_save
        self._running  = False
        self._elapsed  = data.get("elapsed", 0.0)
        self._target   = data.get("target", 0)    # 0 = ストップウォッチ
        self._start_t  = None
        self._color    = data.get("color", COLORS[timer_id % len(COLORS)])

        self.frame = tk.Frame(parent, bg=self._color, padx=6, pady=4,
                               relief=tk.RAISED, bd=1)
        self._build()

    def _build(self):
        f = self.frame
        color = self._color

        # タイトル行
        top = tk.Frame(f, bg=color)
        top.pack(fill=tk.X)
        self.name_var = tk.StringVar(value=self._data.get("name", f"タイマー {self._id+1}"))
        name_entry = tk.Entry(top, textvariable=self.name_var,
                               bg=color, fg="white", relief=tk.FLAT,
                               font=("Noto Sans JP", 9, "bold"),
                               insertbackground="white", width=14)
        name_entry.pack(side=tk.LEFT)
        name_entry.bind("<FocusOut>", lambda e: self._on_save())
        tk.Button(top, text="✕", bg=color, fg="white",
                  relief=tk.FLAT, font=("Arial", 8), bd=0,
                  command=self._delete).pack(side=tk.RIGHT)

        # 時間表示
        self.time_lbl = tk.Label(f, text="00:00:00",
                                  bg=color, fg="white",
                                  font=("Courier New", 20, "bold"))
        self.time_lbl.pack(pady=4)

        # プログレス (カウントダウン時)
        self.progress = ttk.Progressbar(f, mode="determinate",
                                         length=140, maximum=100)
        if self._target > 0:
            self.progress.pack(pady=2)

        # ボタン行
        btn_row = tk.Frame(f, bg=color)
        btn_row.pack()
        self.start_btn = tk.Button(
            btn_row, text="▶", command=self._toggle,
            bg=self._darken(color), fg="white", relief=tk.FLAT,
            font=("Arial", 11), padx=8, pady=2,
            activebackground=self._darken(color), bd=0)
        self.start_btn.pack(side=tk.LEFT, padx=2)
        tk.Button(btn_row, text="⏹", command=self._reset,
                  bg=self._darken(color), fg="white", relief=tk.FLAT,
                  font=("Arial", 11), padx=8, pady=2,
                  activebackground=self._darken(color), bd=0).pack(
            side=tk.LEFT, padx=2)

        # ラップタイム
        self.lap_lbl = tk.Label(f, text="", bg=color, fg="#e0e0e0",
                                 font=("Arial", 7))
        self.lap_lbl.pack()

        self._update_display()

    def _darken(self, hex_color):
        try:
            r = max(0, int(hex_color[1:3], 16) - 40)
            g = max(0, int(hex_color[3:5], 16) - 40)
            b = max(0, int(hex_color[5:7], 16) - 40)
            return f"#{r:02x}{g:02x}{b:02x}"
        except Exception:
            return hex_color

    def _toggle(self):
        if self._running:
            self._pause()
        else:
            self._start()

    def _start(self):
        self._running = True
        self._start_t = time.time()
        self.start_btn.config(text="⏸")
        self._tick()

    def _pause(self):
        self._running = False
        if self._start_t:
            self._elapsed += time.time() - self._start_t
            self._start_t = None
        self.start_btn.config(text="▶")
        self._on_save()

    def _reset(self):
        self._running = False
        self._elapsed = 0.0
        self._start_t = None
        self.start_btn.config(text="▶")
        self._update_display()
        self._on_save()

    def _tick(self):
        if not self._running:
            return
        elapsed = self._elapsed + (time.time() - self._start_t)
        self._update_display(elapsed)
        if self._target > 0:
            remaining = self._target - elapsed
            if remaining <= 0:
                self._running = False
                self._elapsed = self._target
                self._update_display(self._target)
                self._alarm()
                return
        self.frame.after(50, self._tick)

    def _alarm(self):
        self.time_lbl.config(fg="#ff0", text="時間です!")
        if SOUND_AVAILABLE:
            threading.Thread(
                target=lambda: winsound.Beep(880, 800), daemon=True).start()
        else:
            self.frame.bell()

    def _update_display(self, elapsed=None):
        if elapsed is None:
            elapsed = self._elapsed
        if self._target > 0:
            remaining = max(0, self._target - elapsed)
            display  = remaining
            pct = (1 - remaining / self._target) * 100 if self._target else 0
            self.progress["value"] = pct
        else:
            display = elapsed
        h = int(display // 3600)
        m = int((display % 3600) // 60)
        s = int(display % 60)
        ms = int((display % 1) * 10)
        if h > 0:
            self.time_lbl.config(text=f"{h:02d}:{m:02d}:{s:02d}")
        else:
            self.time_lbl.config(text=f"{m:02d}:{s:02d}.{ms}")

    def _delete(self):
        self._running = False
        self._on_delete(self._id)

    def get_data(self):
        elapsed = self._elapsed
        if self._running and self._start_t:
            elapsed += time.time() - self._start_t
        return {
            "name":    self.name_var.get(),
            "elapsed": elapsed,
            "target":  self._target,
            "color":   self._color,
        }


class App090:
    """マルチタイマー"""

    MAX_TIMERS = 8

    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("マルチタイマー")
        self.root.geometry("900x440")
        self.root.configure(bg="#1e1e1e")
        self._timers = {}   # {timer_id: TimerWidget}
        self._next_id = 0
        self._build_ui()
        self._load()
        self.root.protocol("WM_DELETE_WINDOW", self._on_close)

    def _build_ui(self):
        header = tk.Frame(self.root, bg="#252526", pady=6)
        header.pack(fill=tk.X)
        tk.Label(header, text="⏱ マルチタイマー",
                 font=("Noto Sans JP", 12, "bold"),
                 bg="#252526", fg="#4fc3f7").pack(side=tk.LEFT, padx=12)

        # コントロール
        ctrl = tk.Frame(self.root, bg="#2d2d2d", pady=4)
        ctrl.pack(fill=tk.X)
        tk.Button(ctrl, text="＋ ストップウォッチ追加", command=lambda: self._add(0),
                  bg="#1565c0", fg="white", relief=tk.FLAT,
                  font=("Arial", 10), padx=12, pady=4,
                  activebackground="#0d47a1", bd=0).pack(side=tk.LEFT, padx=4)

        tk.Label(ctrl, text="カウントダウン:", bg="#2d2d2d", fg="#ccc",
                 font=("Arial", 9)).pack(side=tk.LEFT, padx=(8, 2))
        self.cd_min_var = tk.IntVar(value=5)
        ttk.Spinbox(ctrl, from_=0, to=99, textvariable=self.cd_min_var,
                    width=4).pack(side=tk.LEFT)
        tk.Label(ctrl, text="分", bg="#2d2d2d", fg="#ccc",
                 font=("Arial", 9)).pack(side=tk.LEFT)
        self.cd_sec_var = tk.IntVar(value=0)
        ttk.Spinbox(ctrl, from_=0, to=59, textvariable=self.cd_sec_var,
                    width=4).pack(side=tk.LEFT, padx=2)
        tk.Label(ctrl, text="秒", bg="#2d2d2d", fg="#ccc",
                 font=("Arial", 9)).pack(side=tk.LEFT)
        tk.Button(ctrl, text="＋ カウントダウン追加",
                  command=self._add_countdown,
                  bg="#6a1b9a", fg="white", relief=tk.FLAT,
                  font=("Arial", 10), padx=12, pady=4,
                  activebackground="#4a148c", bd=0).pack(side=tk.LEFT, padx=8)

        ttk.Button(ctrl, text="全てリセット",
                   command=self._reset_all).pack(side=tk.RIGHT, padx=8)

        # タイマーグリッド
        self.grid_frame = tk.Frame(self.root, bg="#1e1e1e")
        self.grid_frame.pack(fill=tk.BOTH, expand=True, padx=8, pady=4)

        self.status_var = tk.StringVar(value="タイマーを追加してください")
        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 _add(self, target_sec, data=None):
        if len(self._timers) >= self.MAX_TIMERS:
            messagebox.showwarning("警告", f"タイマーは最大 {self.MAX_TIMERS} 個まで")
            return
        tid = self._next_id
        self._next_id += 1
        d = data or {"name": f"タイマー {tid+1}", "elapsed": 0.0,
                     "target": target_sec,
                     "color": COLORS[tid % len(COLORS)]}
        tw = TimerWidget(self.grid_frame, tid, d,
                          on_delete=self._remove,
                          on_save=self._save)
        self._timers[tid] = tw
        self._relayout()
        self.status_var.set(f"タイマー: {len(self._timers)} 個")
        self._save()

    def _add_countdown(self):
        total = self.cd_min_var.get() * 60 + self.cd_sec_var.get()
        if total <= 0:
            messagebox.showwarning("警告", "0より大きい時間を設定してください")
            return
        self._add(total)

    def _remove(self, tid):
        if tid in self._timers:
            self._timers[tid].frame.destroy()
            del self._timers[tid]
        self._relayout()
        self.status_var.set(f"タイマー: {len(self._timers)} 個")
        self._save()

    def _relayout(self):
        """グリッドに並べ直す"""
        for tw in self._timers.values():
            tw.frame.grid_forget()
        cols = 4
        for i, (tid, tw) in enumerate(self._timers.items()):
            row = i // cols
            col = i % cols
            tw.frame.grid(row=row, column=col, padx=6, pady=6, sticky="nsew")
        for c in range(cols):
            self.grid_frame.columnconfigure(c, weight=1)

    def _reset_all(self):
        for tw in self._timers.values():
            tw._reset()

    def _save(self):
        data = {tid: tw.get_data() for tid, tw in self._timers.items()}
        try:
            with open(SAVE_PATH, "w", encoding="utf-8") as f:
                json.dump({"next_id": self._next_id, "timers": data}, f,
                          ensure_ascii=False)
        except Exception:
            pass

    def _load(self):
        if not os.path.exists(SAVE_PATH):
            # デフォルト2個
            self._add(0)
            self._add(300)
            return
        try:
            with open(SAVE_PATH, encoding="utf-8") as f:
                saved = json.load(f)
            self._next_id = saved.get("next_id", 0)
            for tid_str, d in saved.get("timers", {}).items():
                d["elapsed"] = 0.0   # 再起動時はリセット
                self._add(d.get("target", 0), d)
        except Exception:
            self._add(0)

    def _on_close(self):
        self._save()
        self.root.destroy()


if __name__ == "__main__":
    root = tk.Tk()
    app = App090(root)
    root.mainloop()

5. コード解説

マルチタイマーのコードを、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

App090 クラスにアプリの全機能をまとめています（メソッド10個・全328行）。__init__ ではタイトル「マルチタイマー」とウィンドウサイズ 900x440 を設定します。あわせて状態を保持する変数（self._next_id）を初期化し、そのあと _build_ui() → _load() の順に呼び出して初期状態を作ります。