记账程序2.0

需求背景：

为了更好的解放双手，提高记账效率，本人想要制作一个基于python的自动化记账程序，用于统计本人每星期、每月、每年，甚至是每日的盈亏记录，目前该程序是处于半自动化状态，后期会逐渐更新，争取全套流程纯自动化，不需要过多的人工参与，摆脱苦哈哈记账统计的耗时任务

需求总目标：

日账目：连接常用的支付通信软件，将自己每花费一笔，就自动归类在一个临时存储位置，然后这个临时存储位置可以用excel格式记录存储，并将其下载到指定的电脑桌面位置
星期账目：对一星期的花销和盈收做出统计，并用图的方式展示各种类花销情况和收入情况
月账目：对一个月（即四个星期）的花销和盈收做出统计，并用图的方式展示各种类花销情况和收入情况
年账目：对一年（即12个月）的花销和盈收做出统计，并用图的方式展示各种类花销情况和收入情况

唠嗑本次记账程序2.0出现背景：

上次写过一篇记账程序1.0，我对其中含有的漏洞进行填坑。这里有传送门：自动化记账程序1.0，简短回顾一下，上次的程序只是对一星期的的总收支和总收入搜集并统计，并实时计算出剩余的余额还有多少。可是这未免过于单调，因为这个只能是简单描述，并不能让人更加清晰知道自己的收入是在哪一块占据的多？自己的支出是在哪一块占据的多？并且纯数字的展示，会不会对数字不敏感的人不友好呀（比如说本人）

本次记账程序2.0的目标：

对上次的记账程序1.0做出改进，额外增加对收/支种类的展述和对收/支种类的数据统计，并叠加对一星期总收入、总支出和剩余额的柱状图呈现，和对收/支出种类的数据统计的饼图呈现。

具体内容

前期准备工作

这次实现记账程序2.0的准备工作，是基于上次的记账程序1.0，这里有传送门：自动化记账程序1.0；除此之外，还要额外下载一个新python库，名为xlsxwriter库，这个库秒杀之前我给你们介绍的xlwt库，它不仅能写入数据，还能绘图，也支持xlsx格式的文件。如何下载，这里我因为篇幅原因，就只抛出核心代码：pip install xlsxwriter，具体如何操作，可以回顾我上一篇文章，这里有传送门：自动化记账程序1.0。

编码思路：

在实现自动化记账程序时，容我先捋清一下思路：
1.思想认识上，这个是基于上一篇文章的思路并进行改良，额外新增对一星期收/支类别统计，并以可视化图形呈现的，第一次看这篇文章的一定要回顾上一期我写过的记账程序1.0呀【重要事情说三遍~】
2.对新增部分首先要对原本excel模板做出改进
3.记录单表情况下，对收/支种类的名称获取，并将其中涉及到每个收/支的金额做统计
4.然后扩大范围，从记录单表到扩大到多表（即从2021年5月30号到2021年6月5号的记账表）
5.接下来就是对图形的绘制了，这里包括绘制收入、支出和剩余利润的柱形图和收/支的类别数据的饼图
6.并将统计到的数据结果使用xlsxwriter库写入到excel表中，当然，本次不会再使用xlwt库，将会对原本程序1.0的写入excel代码做出改变
7.打包成.exe脚本，这里就不会详细介绍实现过程，只抛出核心代码和结果，不懂的可翻阅我写过的记账程序1.0【重要事情说四遍~~】

开始编码：

编码思路认识清楚后，就愉快编码了：

excel模板改造

以上这副图是程序1.0的excel模板

以上这幅图是改良后，程序2.0的excel模板
这个在接下来程序定位获取数据的时候很重要，如果是小白，可以对照查看

导入第三方库

这里要导入三个python库，分别是xlrd库、calendar、xlsxwriter
导入库的源码如下【含注释，最好手动敲写】

import xlrd# 从Excel文件读取数据和格式化信息的库，支持.xls以及.xlsx文件
import calendar# 导入日历库
import xlsxwriter # 用于将数据和格式化信息写入Excel文件的库

对收/支出种类描述做单表统计

要实现收/支出种类描述做单表统计，可以先从如何实现支出种类描述的单表统计开始，思路是：
打开文件-->选择要统计数据的表格-->获取数据-->用函数来进行封装
对单表的支出种类描述统计的源码如下【含注释，最好手动敲写】：

# 获取最完整的支出分类字典，其中end_time为结束时间：
def get_full_pay_series(end_time):
    # 存储完整的支出种类名称
    full_pay_series = {}
    # 确定文件路径
    excel_url = str(end_time)
    # 打开xlsx的文件
    data = xlrd.open_workbook(excel_url)
    #打开第一张表
    table = data.sheets()[0]
    # 获取第四行的种类数据【从0开始】
    pay_series = table.row_values(3)
    # 去除种类列表里的空值：
    while "" in pay_series:
        pay_series.remove("")
    # 将完整的种类遍历，并存储到full_series字典中，并设置其默认值是0
    for single_series in pay_series[1:]:
        full_pay_series.setdefault(single_series,0)
    return full_pay_series

同理，获取单表收入种类的方法也是类似的。
对单表的收入种类描述统计的源码如下【含注释，最好手动敲写】：

# 获取最完整的收入分类字典，其中end_time为结束时间：
def get_full_income_series(end_time):
    # 存储完整的收入种类名称
    full_income_series = {}
    # 确定文件路径
    excel_url = str(end_time)
    # 打开xlsx的文件
    data = xlrd.open_workbook(excel_url)
    #打开第一张表
    table = data.sheets()[0]
    # 获取第八行的种类数据【从0开始】
    income_series = table.row_values(7)
    # 去除种类列表里的空值：
    while "" in income_series:
        income_series.remove("")
    # 将完整的种类遍历，并存储到full_series字典中，并设置其默认值是0
    for single_series in income_series[1:]:
        full_income_series.setdefault(single_series,0)
    return full_income_series

对收/支出种类金额做单表统计

这个问题和刚才讲述如何对收/支出种类描述做单表统计的问题有异曲同工支出，处理的方式依旧是：
打开文件-->选择要统计数据的表格-->获取数据-->用函数来进行封装

对单表的支出种类金额统计的源码如下【含注释，最好手动敲写】：

# 获取单张表的支出金额
def get_single_pay_series(pay_url):# pay_url为支出表的路径
    # 确定文件路径
    excel_url = str(pay_url)
    # 打开xlsx的文件
    data = xlrd.open_workbook(excel_url)
    #打开第一张表
    table = data.sheets()[0]
    # 获取第四行的种类数据【从0开始】
    pay_series = table.row_values(3)
    # 去除种类列表里的空值：
    while "" in pay_series:
        pay_series.remove("")
    # 获取第六行的种类支出金额数据【从0开始】
    pay_series_val = table.row_values(5)
    # 去除种类列表里的空值：
    while "" in pay_series_val:
        pay_series_val.remove("")
    # 将支出种类和支出种类金额，用字典存储起来
    pay_series_dict = dict(zip(pay_series[1:],pay_series_val[1:]))
    return pay_series_dict

对单表的收入种类金额统计的源码如下【含注释，最好手动敲写】：

# 获取单张表的收入金额
def get_single_income_series(income_url):# income_url为收入表的路径
    # 确定文件路径
    excel_url = str(income_url)
    # 打开xlsx的文件
    data = xlrd.open_workbook(excel_url)
    #打开第一张表
    table = data.sheets()[0]
    # 获取第八行的种类数据【从0开始】
    income_series = table.row_values(7)
    # 去除种类列表里的空值：
    while "" in income_series:
        income_series.remove("")
    # 获取第十行的种类支出金额数据【从0开始】
    income_series_val = table.row_values(9)
    # 去除种类列表里的空值：
    while "" in income_series_val:
        income_series_val.remove("")
    # 将支出种类和支出种类金额，用字典存储起来
    income_series_dict = dict(zip(income_series[1:],income_series_val[1:]))
    return income_series_dict

获取一星期的表的收入和支出种类数据统计

从单表到对表，获取的思路大概类似，唯一不同是对多个文件进去的处理，因为我依旧是遵照用时间来定义每天的记账记录，因此要对时间做处理，不懂的可翻阅我写过的记账程序1.0【重要事情说五遍~】，并且要用字典或者列表装载结果，这里我两种都有使用。

获取一星期的表的收入和支出种类数据统计的源码如下【含注释，最好手动敲写】：

# 获取一星期的表的收入和支出种类数据统计

# start取记账的开始日期，如2021-5-23
# end取记账的结束日期，如2021-5-29
def get_pay_and_income_series(start,end):
    # 存储所有支出和收入的种类和值
    all_series_and_value = []
    
    # 分隔开始时间，分成年月日
    start_split = str(start).split("-")
    # 分隔结束时间，分成年月日
    end_split = str(end).split("-")
    # 确定结束文件的路径
    end_excel_url = "../1日账单/{}-{}-{}.xlsx".format(end_split[0],end_split[1],end_split[2])
    # 完整的支出种类名称【以最后的结束文件为主】
    full_pay_series = get_full_pay_series(end_excel_url)
    # 完整的收入种类名称【以最后的结束文件为主】
    full_income_series = get_full_income_series(end_excel_url)
    
    # 判断开始和结束的月份是否一致
    if int(start_split[1]) == int(end_split[1]):
        # 获取指定这个月的开始 到 结束的账单名
        for this_day in range(int(start_split[2]),int(end_split[2])+1):#【this_day指的是月的天数】
            # 确定文件路径
            this_excel_url = "../1日账单/{}-{}-{}.xlsx".format(start_split[0],start_split[1],this_day)
            # 获取单张表的支出种类和金额【索引从0开始】
            pay = get_single_pay_series(this_excel_url)
            # 遍历单张表的支出种类名称和金额
            for key,value in pay.items():
                # 如果支出种类名称在完整的支出种类名称中
                if key in full_pay_series:
                    # 则取出他的值进行累计
                    full_pay_series[key] += value
                else:
                    # 否则保持不变
                    full_pay_series[key]
            # 获取单张表的收入种类和金额【索引从0开始】
            income = get_single_income_series(this_excel_url)
            # 遍历单张表的支出种类名称和金额
            for key,value in income.items():
                # 如果支出种类名称在完整的支出种类名称中
                if key in full_income_series:
                    # 则取出他的值进行累计
                    full_income_series[key] += value
                else:
                    # 否则保持不变
                    full_income_series[key]
            
    else:
        # 获取这月的总天数
        this_month_day = calendar.monthlen(int(start_split[0]),int(start_split[1]))
        # 前部分：获取指定月的开始 到 这月结束的账单名
        for pre_day in range(int(start_split[2]),this_month_day+1):#【pre_day指的是这个月/年的天数】
            # 确定文件路径
            pre_excel_url = "../1日账单/{}-{}-{}.xlsx".format(start_split[0],start_split[1],pre_day)
            # 获取单张表的支出种类和金额【索引从0开始】
            pay = get_single_pay_series(pre_excel_url)
            # 遍历单张表的支出种类名称和金额
            for key,value in pay.items():
                # 如果支出种类名称在完整的支出种类名称中
                if key in full_pay_series:
                    # 则取出他的值进行累计
                    full_pay_series[key] += value
                else:
                    # 否则保持不变
                    full_pay_series[key]
            # 获取单张表的收入种类和金额【索引从0开始】
            income = get_single_income_series(pre_excel_url)
            # 遍历单张表的支出种类名称和金额
            for key,value in income.items():
                # 如果支出种类名称在完整的支出种类名称中
                if key in full_income_series:
                    # 则取出他的值进行累计
                    full_income_series[key] += value
                else:
                    # 否则保持不变
                    full_income_series[key]
        # 后部分：获取新月的开始 到 指定月结束的账单名
        for after_day in range(1,int(end_split[2])+1):#【after_day指的是新月/新年的天数】
            # 确定文件路径
            after_excel_url = "../1日账单/{}-{}-{}.xlsx".format(end_split[0],end_split[1],after_day)
            # 获取单张表的支出种类和金额【索引从0开始】
            pay = get_single_pay_series(after_excel_url)
            # 遍历单张表的支出种类名称和金额
            for key,value in pay.items():
                # 如果支出种类名称在完整的支出种类名称中
                if key in full_pay_series:
                    # 则取出他的值进行累计
                    full_pay_series[key] += value
                else:
                    # 否则保持不变
                    full_pay_series[key]
            # 获取单张表的收入种类和金额【索引从0开始】
            income = get_single_income_series(after_excel_url)
            # 遍历单张表的支出种类名称和金额
            for key,value in income.items():
                # 如果支出种类名称在完整的支出种类名称中
                if key in full_income_series:
                    # 则取出他的值进行累计
                    full_income_series[key] += value
                else:
                    # 否则保持不变
                    full_income_series[key]
    # 将一星期支出的种类和金额加入all_series_and_value列表中
    all_series_and_value.append(full_pay_series)
    # 将一星期收入的种类和金额加入all_series_and_value列表中
    all_series_and_value.append(full_income_series)
    return all_series_and_value

注：如果想要检测一下自己写的方法是否可行，可以做一个局部测试，就是调用自己写的函数来查看自己有没有成功获取自己想要的数据

# 简单局部测试自己有无获取到数据
result2 = get_pay_and_income_series("2021-5-30","2021-6-5")
print(result2)

以上是本人自己测试的代码，仅作为参考，得到的效果图如下：

绘制柱状图，用作对“支出-收入-利润”的可视化呈现
这里是新增部分，绘图主要抓住获取绘图的数据，绘图的系列数据（包含绘图的x/y位置）、图表的头部标题和x/y轴的标题、图表的风格和样式（这个看个人需要，都是修饰和美化的）。
这部分，本人建议小白最好尝试先用xlsxwriter库绘制一个柱状图，懂其中的使用方法，再根据业务需要写个函数封装起来，方便直接使用。

“支出-收入-利润”的柱形图绘制的源码如下【含注释，最好手动敲写】：

# 绘制柱状图
'''
参数讲解：
    sheet_name：为工作表名
    x_start_cell：为x轴的数据开始
    x_end_cell：为x轴的数据结束
    y_start_cell：为y轴的数据开始
    y_end_cell：为y轴的数据结束
    out_line_color：为柱状图的外框线【默认是yellow】
    bar_title：为设置柱状图的标题
    bar_x_axis：为设置X轴的名称
    bar_y_axis：为设置Y轴的名称
    tar_set_cell：为图表安放的位置
    x_offset：设置X轴的偏移量【默认是25】
    y_offset：设置Y轴的偏移量【默认是10】
'''
def char_bar(sheet_name,x_start_cell,x_end_cell,
             y_start_cell,y_end_cell,bar_title,bar_x_axis,
             bar_y_axis,tar_set_cell,out_line_color="yellow",x_offset=25,y_offset=10):
    # 将其所有输入的参数集合在同一个列表中，统统转换成字符型数据
    origin_data = [sheet_name,x_start_cell,x_end_cell,y_start_cell,y_end_cell,out_line_color,bar_title,bar_x_axis,bar_y_axis,tar_set_cell]
    ## 将列表里的数据统统转换成字符型数据
    str_data = list(map(str,origin_data))
    
    ## 创建一个柱状图（column chart）
    chart = workbook.add_chart({"type":"column"})
    ## 配置第一个系列数据
    chart.add_series({
#         "name":"={}!${}${}".format(str_data[0],str_data[1][0],str_data[1][1]),# 设置目标头部属性数据
        "categories":"={}!${}${}:${}${}".format(str_data[0],str_data[1][0],str_data[1][1],str_data[2][0],str_data[2][1]),# 设置x轴的数据
        "values":"={}!${}${}:${}${}".format(str_data[0],str_data[3][0],str_data[3][1],str_data[4][0],str_data[4][1]),# 设置y轴的数据
        "line":{"color":str_data[5]},# 设置柱状图的外框线
    })
    # 设置图表的标题、X轴、Y轴的信息
    chart.set_title({"name":str_data[6]})
    chart.set_x_axis({"name":str_data[7]})
    chart.set_y_axis({"name":str_data[8]})

    ## 设置图表风格
    chart.set_style(1)
    
    # 把图表插入到工作表，以及设置其偏移
    worksheet.insert_chart(str_data[9],chart,{"x_offset":x_offset,"y_offset":y_offset})

绘制饼图，用作对"支出的种类和金额"和"收入的种类和金额"的可视化呈现

饼图和柱形图绘制的思路是一致的，只不过选用的图类型不一样而已。

"支出的种类和金额"和"收入的种类和金额"的饼图绘制的源码如下【含注释，最好手动敲写】：

# 绘制饼图
'''
参数讲解：
    sheet_name：为工作表名
    series_start_cell：为种类的数据开始
    series_end_cell：为种类的数据结束
    value_start_cell：为种类的数据体开始
    value_end_cell：为种类的数据体结束
    bar_title：为设置饼图的标题
    tar_set_cell：为图表安放的位置
    x_offset：设置X轴的偏移量【默认是25】
    y_offset：设置Y轴的偏移量【默认是10】
'''
def chart_pie(sheet_name,series_start_cell,series_end_cell,
              value_start_cell,value_end_cell,bar_title,tar_set_cell,x_offset=25,y_offset=10):
    
    # 将其所有输入的参数集合在同一个列表中，统统转换成字符型数据
    origin_data = [sheet_name,series_start_cell,series_end_cell,value_start_cell,value_end_cell,bar_title,tar_set_cell]
    ## 将列表里的数据统统转换成字符型数据
    str_data = list(map(str,origin_data))
    
    ## 创建一个饼图(pie chart)
    chart = workbook.add_chart({"type":"pie"})
    
    ## 配置第一个系列数据
    chart.add_series({
        "categories":"={}!${}${}:${}${}".format(str_data[0],str_data[1][0],str_data[1][1],str_data[2][0],str_data[2][1]),# 获取目标头部属性
        "values":"={}!${}${}:${}${}".format(str_data[0],str_data[3][0],str_data[3][1],str_data[4][0],str_data[4][1]),# 获取里面的数据体
    })
    
    ## 设置图表的标题的信息
    chart.set_title({"name":str_data[5]})
    
    ## 设置图表的风格
    chart.set_style(10)
    ## 把图表插入到工作表，以及设置其偏移
    worksheet.insert_chart(str_data[6],chart,{"x_offset":x_offset,"y_offset":y_offset})

数据写入

恭喜你，直到这里，对前期的数据统计和数据绘图就结束了，现在是直接将整理好的数据写入并绘图了
但是要注意，这里的数据写入是用xlsxwriter库编写的，切记不可使用xlwt库哦~

数据写入的源码如下【含注释，最好手动敲写】：

# 一星期内容汇总

# start取记账的开始日期，如2021-5-23
# end取记账的结束日期，如2021-5-29
def write_pay_and_income(start,end):

    
    # 准备要写入的数据
    ## “支出-收入-利润”的表头
    headings1 = ["总支出","总收入","剩余利润"]
    ## 获取一星期表的收入和支出的数据
    accounts_value = get_pay_and_income(start,end)
    ## “支出-收入-利润”的表体
    data1 = [accounts_value[0],accounts_value[1],accounts_value[1]-accounts_value[0]]
    
    ## "支出的种类和金额"的表头
    headings2 = ["支出种类","支出金额"]
    ## "支出的种类和金额"的表体
    data2 = [
        list(get_pay_and_income_series(start,end)[0].keys()),
        list(get_pay_and_income_series(start,end)[0].values()),
    ]
    
    ## "收入的种类和金额"的表头
    headings3 = ["收入种类","收入金额"]
    ## "收入的种类和金额"的表体
    data3 = [
        list(get_pay_and_income_series(start,end)[1].keys()),
        list(get_pay_and_income_series(start,end)[1].values()),
    ]
    
    # 段落样式设计
    ## 表头
    header_style = {
        'bold':True,
        'font_name':"微软雅黑",
        'border':True,
        'align':'center',
        'valign':'vcenter',
        'bg_color':'yellow'
    }
    header_style_set = workbook.add_format(header_style)# 样式添加
    ## 表体
    text_style = {
        'font_name':"微软雅黑",
        'border':True,
        'align':'center',
        'valign':'vcenter'
    }
    text_style_set = workbook.add_format(text_style)# 样式添加
    # 设置H列的宽度为14
    worksheet.set_column("H:H",14)
    
    # 数据写入
    ## 单数据写入
    worksheet.write(0,0,"一星期的收支情况分析")
    worksheet.write(0,4,"一星期的收/支出种类分析")
    worksheet.write(2,4,"支出种类",header_style_set)
    worksheet.write(3,4,"支出金额",header_style_set)
    worksheet.write(5,4,"收入种类",header_style_set)
    worksheet.write(6,4,"收入金额",header_style_set)
    
    ## 多数据写入
    ### 写入“支出-收入-利润”的表头
    worksheet.write_row("A3",headings1,header_style_set)
    ### 写入“支出-收入-利润”的表体
    worksheet.write_row("A4",data1,text_style_set)
    
    ### 写入"支出的种类和金额"的表头
    worksheet.write_row("F3",data2[0],text_style_set)
    ### 写入"支出的种类和金额"的表体
    worksheet.write_row("F4",data2[1],text_style_set)

    ### 写入"收入的种类和金额"的表头
    worksheet.write_row("F6",data3[0],text_style_set)
    ### 写入"收入的种类和金额"的表体
    worksheet.write_row("F7",data3[1],text_style_set)
    
    # 绘图
    ## “支出-收入-利润”的柱状图
    char_bar(sheet_name = "七天汇总",x_start_cell = "A3",
        x_end_cell="C3",y_start_cell = "A4",y_end_cell = "C4",out_line_color = "red",
        bar_title = "收支情况图",bar_x_axis = "属性",bar_y_axis = "数值",tar_set_cell="A10")

    ## "支出的种类和金额"的饼图
    chart_pie(sheet_name = "七天汇总",series_start_cell = "F3 ",series_end_cell = "L3",
              value_start_cell = "F4",value_end_cell = "L4",bar_title = "支出种类分析",tar_set_cell="I10")

    ## "收入的种类和金额"的饼图
    chart_pie(sheet_name = "七天汇总",series_start_cell = "F6 ",series_end_cell = "L6",
              value_start_cell = "F7",value_end_cell = "I7",bar_title = "收入种类分析",tar_set_cell="Q10")

    # 关闭文件
    workbook.close()

自定义交互

当然以上这些都是用函数封装好了的，如果要使用，必须要调用其中的函数才可以哦~

自定义交互的源码如下【含注释，最好手动敲写】：

start_time = input("开始时间：")# 设定账单统计开始时间，这里输入"2021-5-30"
end_time = input("结束时间：")# 设定账单统计开始时间，这里输入"2021-6-5"
# 确定保存文件的路径
save_url = "./{}到{}的汇总表.xlsx".format(start_time,end_time)
# 准备工作薄
workbook = xlsxwriter.Workbook(save_url)
# 创建sheet工作表【表名可写可不写，不写默认是sheet1】
worksheet = workbook.add_worksheet("七天汇总")
write_pay_and_income(start_time,end_time)

生成.exe程序

到这里，你已经完成了核心的编码过程，现在正是将你写好的程序做成.exe程序吧。思路是：将.ipynb转换成.py文件将.py程序生成.exe文件，不懂的可翻阅我写过的记账程序1.0【重要事情不知说了几遍了~~】

这里抛出的是将.py程序生成.exe的核心代码，如下图

效果图如下：

结语

记账系统2.0就算完成了，就终结了……吗？嘻嘻，留个悬念，看自己能不能憋个大招，让各位看官耳目一新~