「はじめに」
今回は、クラスとJSONに挑戦してみたいと思います。
クラスは、オブジェクト指向のプログラムで
プログラムのコード量を減らしたり
プログラムの変更が容易にできたりする
という利点があり、
JSONは、フロントエンドとバックエンドのデータのやり取りや、言語間を超えるデータのやり取りを得意としていて、汎用性があるそうです。
今後、プログラムの合理化やWEBアプリの作成等にも挑戦していきたいと考えると、これらの知識が必要ではないか、と思い、今回のPython学習の対象にしました。
これまで「ToDoアプリ」に、機能を追加することで少しずつ、Python学習を進めてきました。
この「ToDoアプリ」にクラスを導入しようか、とも考えましたが、プログラムも随分長くなり、オブジェクト指向のプログラムでコードを書き直すのは大変そうです。
そこで、新たに短いプログラムでこれらに挑戦することにしました。
なお、「ToDoアプリ」の見直しも行っていく予定です。これまでの経緯はPython_ToDoアプリ編として、こちらからご覧いただけます（→更新履歴）
「家計簿アプリ」で挑戦
クラスとJSONを使って、新たに作成を始めるアプリは、どのようなものがよいか？
データベースを使って「ToDoアプリ」とは、違うものと考えたところ、
「家計簿アプリ」を思いつきました。
日々の収支をデータベースとして使用し、さらに、収支計算をするという新たな課題にも挑戦できます。
ということで、新たなアプリ作成します。
では、始めます。
プログラムの作成
まずは、基本機能のみの物を作りました。
CUI画面で、収支の入力をして、そのデータを、JSON形式で保存、という機能のみです。
プログラムを機能別に３つに分けて、３つのファイルにしています。
（１）メインプログラム
ファイル名KDmain.py
（２）収支データ管理用プログラム
ファイル名KDpay.py
（３）入力画面管理用プログラム
ファイル名KDui.py
（２）（３）でクラスを定義して
（１）で（２）（３）をimportして使います。
では、各プログラムの概要を説明します。
（１）メインプログラム「KDmain.py」の概要
メインプログラムを関数として
def main():
最終行のif文で呼び出します。
if __name__ == '__main__':
main()
プログラム開始直後に、データ保存用のJSONファイルが存在するか確認し、
無ければ、新たにファイルを作成します。
# 既存ファイルを確認
if not os.path.exists(file_path):
# 無ければ作成
with open( file_path, mode='w', encoding="UTF-8" ) as open_json:
initial_list = [{
"month" : 0 , #"月"
"day" : 0 , #"日"
"content" : "内訳",
"amount" : 0 #"金額"
} ]
json.dump( initial_list, open_json, indent=4, ensure_ascii=False)
（２）のプログラムで定義したPayManagerクラスを呼び出してオブジェクトを作成します。
# ペイ(収支)データ管理用クラスオブジェクト作成
pay_manager = PayManager()
JSONファイルを呼び出して、読み込んだデータを先程のPayManagerオブジェクトに追加します。
# ファイルの読み込み
with open( file_path, mode='r', encoding="UTF-8") as open_json:
json_load_list = json.load(open_json)
# 読み込んだファイルをペイデータ管理用クラスオブジェクトに追加
for pay_data in json_load_list:
pay_manager.add_pay(pay_data)
そして、（３）のプログラムで定義したクラスからUIManagerオブジェクトを作成し、
PayManagerオブジェクトを引き継ぎます。
# 入力画面管理用クラスオブジェクト作成
ui_manager = UIManager(pay_manager)
ここでCUI画面の待ち受け状態になります。
プログラム実行中は、データの保存は行わず、
プログラムの終了時に、PayManagerオブジェクトから、情報を受け取って、JSONファイルとして保存します。
# ファイル書き込み
with open(file_path, mode='w',encoding="UTF-8") as open_json:
updated_data_list=[]
for pay in pay_manager.pay_data_list:
updated_data_list.append({
"month": pay.month,
"day": pay.day,
"content": pay.content,
"amount": pay.amount
})
json.dump(updated_data_list, open_json ,indent=4,ensure_ascii=False)
以上が「（１）メインプログラム」の内容です。
（２）収支データ管理用プログラム「KDpay.py」の概要
クラスを２つ定義しています。
まず、個別の収支データを定義するクラスです。4つの情報を持たせています。
class Pay:
def __init__(self, pay_data):
# ペイ(収支)データの初期化
self.month = pay_data["month"]
self.day = pay_data["day"]
self.content = pay_data["content"]
self.amount = pay_data["amount"]
次に、個別の収支データをリストにして管理するクラスです。リストを作成して個別データの追加と削除が出来るようにしています。削除はリストのpop()メソッドで指定位置の要素を削除するようにしています。
class PayManager:
def __init__(self):
# ペイデータリストの初期化
self.pay_data_list = []
def add_pay(self, pay_data):
# 新しいペイデータをペイデータリストに追加
new_pay_data = Pay(pay_data)
self.pay_data_list.append(new_pay_data)
def delete_pay(self, pay_data):
# ペイデータをペイデータリストから削除
self.pay_data_list.pop(pay_data)
以上が「（２）収支データ管理用プログラム」の内容です。
（３）入力画面管理用プログラム「KDui.py」の概要
クラスを１つ定義しています。オブジェクトが出来ると、入力画面を呼び出して、
class UIManager:
def __init__(self, pay_manager):
# UIの初期化
self.pay_manager = pay_manager
# 入力画面呼び出し
self.command_input()
CUI画面で入力の待ち受け状態になります。入力があると、入力に対応する処理をするための関数を呼び出します。この部分は、CUI版のToDoアプリから流用しています。
def command_input(self): # 入力画面の表示 while True: command = input("（1表示、2追加、3更新、4削除、0終了）どの操作を行いますか？番号: ") if command == "0": #'終了' break elif command == "1": #'表示' self.show_pays() elif command == "2": #'追加' self.add_pay() elif command == "3": #'更新' self.update_pay() elif command == "4": #'削除' self.delete_pay() else: print("0～4の番号を入力してください。") |
リストを画面に表示するための関数です。PayManagerオブジェクトからリストを読み込んで画面に表示します。
def show_pays(self):
# リストを表示
cnt = 0
for pay_data in self.pay_manager.pay_data_list:
print(f"ID:{cnt}{vars(self.pay_manager.pay_data_list[cnt])}")
cnt += 1
データを追加するための関数です。入力されたデータをPayManagerオブジェクトに追加します。
def add_pay(self):
# レコード（辞書）を追加
try:
month = int(input("月を入力(数値)してください: "))
day = int(input("日を入力(数値)してください: "))
content = input("内訳を入力してください: ")
amount = int(input("金額を入力(数値)してください: "))
except ValueError:
print("エラー:数値以外が入力されました")
return self.add_pay()
new_pay_dict = {
"month" : month,
"day" : day,
"content": content,
"amount" : amount
}
self.pay_manager.add_pay(new_pay_dict)
データを削除するための関数です。ID番号を指定して、PayManagerオブジェクトから削除します。入力した数値がリストのpop()メソッドの指定位置になり、その要素を削除します。
def delete_pay(self):
#レコード（辞書）を削除
delete_column = input("削除する行のID番号を入力してください: ")
number = int(delete_column)
self.pay_manager.delete_pay(number)
データを更新するための関数です。
def update_pay(self):
#レコード（辞書）を更新
self.delete_pay()
self.add_pay()
以上が「（３）入力画面管理用プログラム」の内容です。
プログラム実行の結果
実際にプログラムを実行すると、下のような画面が表示されます。
「最後に」
以上、「家計簿アプリ」の作成をしてみました。
まだまだ、見た目も悪く、開発途中感満載ですが、一応基本動作が出来るようになりました。
今回の主な目的は、クラスとJSONの理解です。
その意味でいうと一定の成果が出て満足しています。
これからはこれをベースに試行錯誤しながら、段階的に、機能を追加していきたいと思います。
なお、今回CUIで作成したのは、GoogleColabでも開発が進められる、という利点があるからです。
スマホがあれば、出先や移動の途中で時間が出来たときに、いつでもプログラムとテスト動作の確認が出来ます。
アプリの見た目よりクラスとJSONの理解を優先させて、時間を有効に使うという点では良かったと思います。
最後にソースコードを載せておきます。
実行形式のファイルにする（exe化）場合は、こちらを参考にしてください（→過去記事）
ソースコード「KDmain.py」
###################################################### # ファイル名：KDmain.py # バージョン：Ver1.0 # 機能：アプリの基幹制御 # 作成日：2024/10/12 # 更新日：2024/10/12 ###################################################### import os import json from KDpay import PayManager from KDui import UIManager file_path = 'KDjson.json' def main(): # 既存ファイルを確認 if not os.path.exists(file_path): # 無ければ作成 with open( file_path, mode='w', encoding="UTF-8" ) as open_json: initial_list = [{ "month" : 0 , #"月" "day" : 0 , #"日" "content" : "内訳", "amount" : 0 #"金額" } ] json.dump( initial_list, open_json, indent=4, ensure_ascii=False) # ペイ(収支)データ管理用クラスオブジェクト作成 pay_manager = PayManager() # ファイルの読み込み with open( file_path, mode='r', encoding="UTF-8") as open_json: json_load_list = json.load(open_json) # 読み込んだファイルをペイ(収支)データ管理用クラスオブジェクトに追加 for pay_data in json_load_list: pay_manager.add_pay(pay_data) # 入力画面管理用クラスオブジェクト作成 ui_manager = UIManager(pay_manager) # ファイル書き込み with open(file_path, mode='w',encoding="UTF-8") as open_json: updated_data_list=[] for pay in pay_manager.pay_data_list: updated_data_list.append({ "month": pay.month, "day": pay.day, "content": pay.content, "amount": pay.amount }) json.dump(updated_data_list, open_json ,indent=4,ensure_ascii=False) # プログラム開始宣言 if __name__ == '__main__': main() |
ソースコード「KDpay.py」
###################################################### # ファイル名：KDpay.py # バージョン：Ver1.0 # 機能：レコードを管理 # 作成日：2024/10/12 # 更新日：2024/10/12 ###################################################### class Pay: def __init__(self, pay_data): # ペイ(収支)データの初期化 self.month = pay_data["month"] self.day = pay_data["day"] self.content = pay_data["content"] self.amount = pay_data["amount"] class PayManager: def __init__(self): # ペイデータリストの初期化 self.pay_data_list = [] def add_pay(self, pay_data): # 新しいペイデータをペイデータリストに追加 new_pay_data = Pay(pay_data) self.pay_data_list.append(new_pay_data) def delete_pay(self, pay_data): # ペイデータをペイデータリストから削除 self.pay_data_list.pop(pay_data) |
ソースコード「KDui.py」
###################################################### # ファイル名：KDui.py # バージョン：Ver1.0 # 機能：CUIで入力画面を制御 # 作成日：2024/10/12 # 更新日：2024/10/12 ###################################################### class UIManager: def __init__(self, pay_manager): # UIの初期化 self.pay_manager = pay_manager # 入力画面呼び出し self.command_input() def command_input(self): # 入力画面の表示 while True: command = input("（1表示、2追加、3更新、4削除、0終了）どの操作を行いますか？番号: ") if command == "0": #'終了' break elif command == "1": #'表示' self.show_pays() elif command == "2": #'追加' self.add_pay() elif command == "3": #'更新' self.update_pay() elif command == "4": #'削除' self.delete_pay() else: print("0～4の番号を入力してください。") def show_pays(self): # リストを表示 cnt = 0 for pay_data in self.pay_manager.pay_data_list: print(f"ID:{cnt}{vars(self.pay_manager.pay_data_list[cnt])}") cnt += 1 def add_pay(self): # レコード（辞書）を追加 try: month = int(input("月を入力(数値)してください: ")) day = int(input("日を入力(数値)してください: ")) content = input("内訳を入力してください: ") amount = int(input("金額を入力(数値)してください: ")) except ValueError: print("エラー:数値以外が入力されました") return self.add_pay() new_pay_dict = { "month" : month, "day" : day, "content": content, "amount" : amount } self.pay_manager.add_pay(new_pay_dict) def update_pay(self): #レコード（辞書）を更新 self.delete_pay() self.add_pay() def delete_pay(self): #レコード（辞書）を削除 delete_column = input("削除する行のID番号を入力してください: ") number = int(delete_column) self.pay_manager.delete_pay(number) |
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