Python 打造 Excel 到 JSON 转换工具：从开发到打包全攻略

为满足工作场景下 Excel 到 JSON 的转换需求，我开发了一款实用工具，以此提升了工作效率并深入学习 Python 文件处理与 GUI 开发技术，以下是从开发到打包的完整过程分享。

项目背景与目标

在日常工作中，我经常需要处理 Excel 文件（.xlsx 或 .xls），并将其中的数据转换为 JSON 格式使用。手动转换既耗时又容易出错，因此我决定开发一个自动化的工具，这个工具的目标是：

提供简单易用的图形界面
支持常见的 Excel 文件格式
能够处理包含中文字符的数据
允许用户复制转换后的 JSON 数据到剪贴板

技术选型

为了实现这个工具，我选择了以下技术栈：

Python：作为主要编程语言，因其简洁的语法和丰富的库生态
tkinter：Python 自带的 GUI 库，适合快速开发简单的桌面应用
pandas：强大的数据处理库，能够轻松读取 Excel 文件并转换为 JSON
pyperclip：用于实现复制功能，将 JSON 数据复制到剪贴板
openpyxl：作为 pandas 的引擎，用于读取 Excel 文件
PyInstaller：打包工具，打包成了独立的可执行文件 ExcelToJsonPro.exe

开发过程

创建基本窗口

首先，我创建了一个基本的 tkinter 窗口，设置窗口标题和大小：

python 复制代码

import tkinter as tk

class ExcelToJsonConverter:
    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("Excel to JSON Converter")
        self.root.geometry("600x400")

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

设计用户界面

接下来，我设计了工具的用户界面，包括上传按钮、文件路径显示、转换按钮、JSON 显示区域和复制按钮：

python 复制代码

def create_widgets(self):
    # 上传按钮
    self.upload_btn = tk.Button(
        self.root,
        text="上传Excel文件",
        command=self.upload_excel,
        bg="#4CAF50",
        fg="white",
        font=("Arial", 12)
    )
    self.upload_btn.pack(pady=20)

    # 文件路径显示
    self.file_path_label = tk.Label(
        self.root,
        text="未选择文件",
        font=("Arial", 10)
    )
    self.file_path_label.pack()

    # 转换按钮(初始禁用)
    self.convert_btn = tk.Button(
        self.root,
        text="转换为JSON",
        command=self.convert_to_json,
        state=tk.DISABLED,
        bg="#2196F3",
        fg="white",
        font=("Arial", 12)
    )
    self.convert_btn.pack(pady=10)

    # JSON显示文本框
    self.json_text = tk.Text(
        self.root,
        height=10,
        width=70,
        font=("Consolas", 10)
    )
    self.json_text.pack(pady=10, padx=10)

    # 复制按钮(初始禁用)
    self.copy_btn = tk.Button(
        self.root,
        text="复制JSON到剪贴板",
        command=self.copy_json,
        state=tk.DISABLED,
        bg="#FF9800",
        fg="white",
        font=("Arial", 12)
    )
    self.copy_btn.pack(pady=10)

实现文件上传功能

我使用 tkinter.filedialog 实现了文件选择功能，并在选择文件后更新界面状态：

python 复制代码

def upload_excel(self):
    file_path = filedialog.askopenfilename(
        title="选择Excel文件",
        filetypes=[("Excel文件", "*.xlsx *.xls"), ("所有文件", "*.*")]
    )

    if file_path:
        self.file_path = file_path
        self.file_path_label.config(text=file_path)
        self.convert_btn.config(state=tk.NORMAL)
        self.copy_btn.config(state=tk.DISABLED)
        self.json_text.delete(1.0, tk.END)

实现文件转换功能

这是整个工具的核心部分，我使用 pandas 库读取 Excel 文件并转换为 JSON：

python 复制代码

def convert_to_json(self):
    if not self.file_path:
        messagebox.showerror("错误", "请先选择Excel文件")
        return

    try:
        # 读取Excel文件
        df = pd.read_excel(self.file_path, engine='openpyxl')

        # 转换为JSON格式
        json_data = df.to_json(orient="records", indent=4, force_ascii=False)

        # 显示JSON数据
        self.json_text.delete(1.0, tk.END)
        self.json_text.insert(tk.END, json_data)

        # 启用复制按钮并保存JSON数据
        self.copy_btn.config(state=tk.NORMAL)
        self.json_data = json_data

    except Exception as e:
        messagebox.showerror("错误", f"转换失败:\n{str(e)}")
        self.copy_btn.config(state=tk.DISABLED)

实现复制功能

最后，我实现了将 JSON 数据复制到剪贴板的功能：

python 复制代码

def copy_json(self):
    if not self.json_data:
        messagebox.showerror("错误", "没有可复制的JSON数据")
        return

    try:
        pyperclip.copy(self.json_data)
        messagebox.showinfo("成功", "JSON已复制到剪贴板！")
    except Exception as e:
        messagebox.showerror("错误", f"复制失败:\n{str(e)}")

完整代码

以下是完整的工具代码，文件名为 excelTojson.py：

python 复制代码

import tkinter as tk
from tkinter import filedialog, messagebox
import pandas as pd
import pyperclip

class ExcelToJsonConverter:
    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("Excel to JSON Converter")
        self.root.geometry("600x400")

        # 初始化变量
        self.file_path = None
        self.json_data = None

        # 创建UI组件
        self.create_widgets()

    def create_widgets(self):
        # 上传按钮
        self.upload_btn = tk.Button(
            self.root,
            text="上传Excel文件",
            command=self.upload_excel,
            bg="#4CAF50",
            fg="white",
            font=("Arial", 12)
        )
        self.upload_btn.pack(pady=20)

        # 文件路径显示
        self.file_path_label = tk.Label(
            self.root,
            text="未选择文件",
            font=("Arial", 10)
        )
        self.file_path_label.pack()

        # 转换按钮(初始禁用)
        self.convert_btn = tk.Button(
            self.root,
            text="转换为JSON",
            command=self.convert_to_json,
            state=tk.DISABLED,
            bg="#2196F3",
            fg="white",
            font=("Arial", 12)
        )
        self.convert_btn.pack(pady=10)

        # JSON显示文本框
        self.json_text = tk.Text(
            self.root,
            height=10,
            width=70,
            font=("Consolas", 10)
        )
        self.json_text.pack(pady=10, padx=10)

        # 复制按钮(初始禁用)
        self.copy_btn = tk.Button(
            self.root,
            text="复制JSON到剪贴板",
            command=self.copy_json,
            state=tk.DISABLED,
            bg="#FF9800",
            fg="white",
            font=("Arial", 12)
        )
        self.copy_btn.pack(pady=10)

    def upload_excel(self):
        file_path = filedialog.askopenfilename(
            title="选择Excel文件",
            filetypes=[("Excel文件", "*.xlsx *.xls"), ("所有文件", "*.*")]
        )

        if file_path:
            self.file_path = file_path
            self.file_path_label.config(text=file_path)
            self.convert_btn.config(state=tk.NORMAL)
            self.copy_btn.config(state=tk.DISABLED)
            self.json_text.delete(1.0, tk.END)

    def convert_to_json(self):
        if not self.file_path:
            messagebox.showerror("错误", "请先选择Excel文件")
            return

        try:
            # 读取Excel文件
            df = pd.read_excel(self.file_path, engine='openpyxl')

            # 转换为JSON格式
            json_data = df.to_json(orient="records", indent=4, force_ascii=False)

            # 显示JSON数据
            self.json_text.delete(1.0, tk.END)
            self.json_text.insert(tk.END, json_data)

            # 启用复制按钮并保存JSON数据
            self.copy_btn.config(state=tk.NORMAL)
            self.json_data = json_data

        except Exception as e:
            messagebox.showerror("错误", f"转换失败:\n{str(e)}")
            self.copy_btn.config(state=tk.DISABLED)

    def copy_json(self):
        if not self.json_data:
            messagebox.showerror("错误", "没有可复制的JSON数据")
            return

        try:
            pyperclip.copy(self.json_data)
            messagebox.showinfo("成功", "JSON已复制到剪贴板！")
        except Exception as e:
            messagebox.showerror("错误", f"复制失败:\n{str(e)}")


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

使用说明

安装必要的依赖库：

bash 复制代码

pip install pandas openpyxl pyperclip

运行程序：

bash 复制代码

python excelTojson.py

为了方便用户使用，我使用 PyInstaller 将工具打包成了独立的可执行文件 ExcelToJsonPro.exe。以下是具体的打包步骤：

安装 PyInstaller

首先，确保安装了 PyInstaller：

bash 复制代码

pip install pyinstaller

打包命令在命令行中导航到包含 excelTojson.py 文件的目录，然后运行以下命令进行打包：

bash 复制代码

pyinstaller --onefile --windowed --name ExcelToJsonPro excelTojson.py

命令参数解释：

--onefile：将所有依赖打包到一个单独的 .exe 文件中，便于分发。
--windowed：生成一个没有终端窗口的 GUI 应用程序。
--name ExcelToJsonPro：指定生成的可执行文件的名称为 ExcelToJsonPro.exe。

生成的文件位置

打包完成后，ExcelToJsonPro.exe 文件会出现在项目目录下的 dist 文件夹中。

验证打包结果

在 dist 文件夹中找到生成的 ExcelToJsonPro.exe 文件，双击运行，确保程序能够正常启动并运行所有功能。

下载体验：无需安装 Python 和相关依赖，直接运行该文件即可使用工具。下载链接如下：

mp-779f4133-ea71-4a67-b4af-8cecfd13e8e1.cdn.bspapp.com/ExcelToJson...

ExcelToJsonPro.exe