从零开始学Python（十）：实战项目 - 个人记账本

cuizhenjie2026-01-082026-01-06

从零开始学Python（十）：实战项目 - 个人记账本

本系列教程将带你从零开始学习Python编程，无需任何编程基础。

项目简介

我们将创建一个个人记账本应用程序，帮助你记录日常收入和支出，查看余额，并分析消费情况。

功能需求包括添加交易、查看余额、查看历史、数据分析、数据持久化。技术要点包括使用类和对象进行面向对象编程，使用列表和字典存储交易数据，使用文件操作保存和加载数据，使用异常处理处理用户输入错误，使用控制流程实现菜单循环和条件判断。

完整代码

创建文件 account_book.py：

# 个人记账本

import json
import os
from datetime import datetime


class Transaction:
    """交易类"""

    # 交易类型
    TYPE_INCOME = "收入"
    TYPE_EXPENSE = "支出"

    # 支出类别
    EXPENSE_CATEGORIES = ["餐饮", "交通", "购物", "娱乐", "居住", "医疗", "教育", "其他"]

    # 收入类别
    INCOME_CATEGORIES = ["工资", "奖金", "投资", "兼职", "其他"]

    def __init__(self, transaction_type, amount, category, note=""):
        """初始化交易"""
        self.date = datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
        self.type = transaction_type
        self.amount = amount
        self.category = category
        self.note = note

    def to_dict(self):
        """转换为字典（用于保存到文件）"""
        return {
            "date": self.date,
            "type": self.type,
            "amount": self.amount,
            "category": self.category,
            "note": self.note
        }

    @classmethod
    def from_dict(cls, data):
        """从字典创建交易对象（用于从文件加载）"""
        transaction = cls(
            data["type"],
            data["amount"],
            data["category"],
            data.get("note", "")
        )
        transaction.date = data["date"]
        return transaction

    def __str__(self):
        """字符串表示"""
        sign = "+" if self.type == self.TYPE_INCOME else "-"
        return f"{self.date} | {self.type} | {self.category} | {sign}{self.amount:.2f}元 | {self.note}"


class AccountBook:
    """记账本类"""

    DATA_FILE = "account_data.json"

    def __init__(self):
        """初始化记账本"""
        self.transactions = []
        self.load_data()

    def add_transaction(self):
        """添加交易"""
        print("\n" + "=" * 60)
        print("      添加交易")
        print("=" * 60)

        # 选择交易类型
        while True:
            print("\n请选择交易类型：")
            print("1. 收入")
            print("2. 支出")
            choice = input("请输入选择（1-2）：").strip()

            if choice == "1":
                trans_type = Transaction.TYPE_INCOME
                categories = Transaction.INCOME_CATEGORIES
                break
            elif choice == "2":
                trans_type = Transaction.TYPE_EXPENSE
                categories = Transaction.EXPENSE_CATEGORIES
                break
            else:
                print("无效选择，请重试")

        # 输入金额
        while True:
            try:
                amount = float(input("\n请输入金额："))
                if amount <= 0:
                    print("金额必须大于0")
                    continue
                break
            except ValueError:
                print("请输入有效的数字")

        # 选择类别
        print(f"\n请选择{trans_type}类别：")
        for i, cat in enumerate(categories, 1):
            print(f"{i}. {cat}")

        while True:
            try:
                cat_choice = int(input(f"请选择（1-{len(categories)}）："))
                if 1 <= cat_choice <= len(categories):
                    category = categories[cat_choice - 1]
                    break
                else:
                    print(f"请输入1-{len(categories)}之间的数字")
            except ValueError:
                print("请输入有效的数字")

        # 输入备注（可选）
        note = input("\n请输入备注（可选，直接回车跳过）：").strip()

        # 创建交易并添加
        transaction = Transaction(trans_type, amount, category, note)
        self.transactions.append(transaction)
        print("\n✅ 交易添加成功！")

    def view_balance(self):
        """查看余额"""
        print("\n" + "=" * 60)
        print("      账户余额")
        print("=" * 60)

        total_income = 0
        total_expense = 0

        for trans in self.transactions:
            if trans.type == Transaction.TYPE_INCOME:
                total_income += trans.amount
            else:
                total_expense += trans.amount

        balance = total_income - total_expense

        print(f"\n总收入：{total_income:.2f}元")
        print(f"总支出：{total_expense:.2f}元")
        print(f"当前余额：{balance:.2f}元")
        print("=" * 60)

    def view_history(self):
        """查看交易历史"""
        print("\n" + "=" * 80)
        print("                              交易历史")
        print("=" * 80)

        if not self.transactions:
            print("\n还没有任何交易记录！")
            print("=" * 80)
            return

        # 按时间倒序显示
        for i, trans in enumerate(reversed(self.transactions), 1):
            print(f"{i}. {trans}")

        print("=" * 80)
        print(f"共 {len(self.transactions)} 条记录")

    def analyze_expenses(self):
        """分析支出"""
        print("\n" + "=" * 60)
        print("      支出分析")
        print("=" * 60)

        # 统计各类别支出
        expense_by_category = {}

        for trans in self.transactions:
            if trans.type == Transaction.TYPE_EXPENSE:
                category = trans.category
                if category not in expense_by_category:
                    expense_by_category[category] = 0
                expense_by_category[category] += trans.amount

        if not expense_by_category:
            print("\n还没有支出记录！")
            print("=" * 60)
            return

        # 计算总支出
        total_expense = sum(expense_by_category.values())

        # 显示统计结果
        print(f"\n总支出：{total_expense:.2f}元")
        print("\n类别统计：")
        print("-" * 60)

        # 按金额排序
        sorted_categories = sorted(
            expense_by_category.items(),
            key=lambda x: x[1],
            reverse=True
        )

        for category, amount in sorted_categories:
            percentage = (amount / total_expense) * 100
            bar_length = int(percentage / 2)
            bar = "█" * bar_length
            print(f"{category:8s} | {amount:8.2f}元 | {percentage:5.1f}% | {bar}")

        print("-" * 60)
        print(f"最大支出类别：{sorted_categories[0][0]}")
        print("=" * 60)

    def save_data(self):
        """保存数据到文件"""
        try:
            data = [trans.to_dict() for trans in self.transactions]
            with open(self.DATA_FILE, "w", encoding="utf-8") as file:
                json.dump(data, file, ensure_ascii=False, indent=2)
            print(f"\n✅ 数据已保存到 {self.DATA_FILE}")
        except Exception as e:
            print(f"\n❌ 保存数据失败：{e}")

    def load_data(self):
        """从文件加载数据"""
        if not os.path.exists(self.DATA_FILE):
            return

        try:
            with open(self.DATA_FILE, "r", encoding="utf-8") as file:
                data = json.load(file)
                self.transactions = [Transaction.from_dict(item) for item in data]
            print(f"✅ 已加载 {len(self.transactions)} 条交易记录")
        except Exception as e:
            print(f"❌ 加载数据失败：{e}")
            self.transactions = []

    def clear_all_data(self):
        """清空所有数据"""
        confirm = input("\n⚠️  确定要清空所有数据吗？此操作不可恢复！（yes/no）：")
        if confirm.lower() == "yes":
            self.transactions = []
            self.save_data()
            print("✅ 所有数据已清空")
        else:
            print("取消操作")

    def display_menu(self):
        """显示菜单"""
        print("\n" + "=" * 60)
        print("      个人记账本")
        print("=" * 60)
        print("1. 添加交易")
        print("2. 查看余额")
        print("3. 查看历史")
        print("4. 支出分析")
        print("5. 保存数据")
        print("6. 清空数据")
        print("0. 退出")
        print("=" * 60)

    def run(self):
        """运行主程序"""
        print("\n🎉 欢迎使用个人记账本！")

        while True:
            self.display_menu()
            choice = input("\n请选择操作（0-6）：").strip()

            if choice == "0":
                print("\n感谢使用，再见！")
                # 退出前自动保存
                self.save_data()
                break
            elif choice == "1":
                self.add_transaction()
            elif choice == "2":
                self.view_balance()
            elif choice == "3":
                self.view_history()
            elif choice == "4":
                self.analyze_expenses()
            elif choice == "5":
                self.save_data()
            elif choice == "6":
                self.clear_all_data()
            else:
                print("\n❌ 无效选择，请重试")


def main():
    """主函数"""
    app = AccountBook()
    app.run()


if __name__ == "__main__":
    main()

Transaction类表示单条交易记录，包含日期、类型、金额、类别、备注等属性。to_dict()方法转换为字典便于保存，from_dict()方法从字典创建对象便于加载，str()方法定义字符串表示。

AccountBook类是记账本主程序管理所有交易。add_transaction()添加新交易，view_balance()查看账户余额，view_history()查看交易历史，analyze_expenses()分析支出，save_data()保存到JSON文件，load_data()从JSON文件加载，run()是主循环。

关键技术点包括使用面向对象编程组织代码，使用JSON格式保存和加载数据，处理用户输入错误和文件操作错误，使用列表存储和遍历交易记录，使用字典统计各类别支出，使用字符串格式化美化输出显示。

你可以继续扩展这个项目，添加搜索功能按日期、类别、关键词搜索交易，预算管理设置月度预算超支提醒，使用matplotlib绘制收支图表，支持CSV格式导入导出，支持多个账户如现金银行卡等，自动添加每月固定收支。

数据保存在account_data.json文件中，位于程序同一目录。直接复制JSON文件即可备份数据。如果没有备份数据无法恢复，建议定期备份。

通过这个项目，我们综合运用了Python基础语法、变量与输入、数据类型、控制流程、函数、数据结构、文件操作、异常处理、面向对象等全部知识点。