【Python高级编程】学习通签到统计工具

目录

一、引言

二、第一阶段：需求分析与功能规划

[1. 核心业务需求](#1. 核心业务需求)

[2. 非功能需求](#2. 非功能需求)

三、第二阶段：技术选型

四、第三阶段：架构设计

五、第四阶段：分模块详细开发

[1. 初始化与基础配置（__init__方法）](#1. 初始化与基础配置（__init__方法）)

[2. UI 组件开发（create_widgets 方法）](#2. UI 组件开发（create_widgets 方法）)

[3. 日志系统开发（log_message/clear_log 方法）](#3. 日志系统开发（log_message/clear_log 方法）)

[4. 文件导入模块开发](#4. 文件导入模块开发)

（1）临时文件过滤（is_temp_file）

[（2）单文件 / 批量 / 文件夹导入](#（2）单文件 / 批量 / 文件夹导入)

[5. 核心数据处理模块开发](#5. 核心数据处理模块开发)

（1）动态查找表头行（find_header_row）

（2）单个文件处理（process_single_file）

（3）批量处理文件（process_files）

[6. 汇总表生成模块（generate_summary_button）](#6. 汇总表生成模块（generate_summary_button）)

[7. 重置功能（reset_all）](#7. 重置功能（reset_all）)

六、第五阶段：测试与优化

[1. 核心测试场景](#1. 核心测试场景)

[2. 关键优化点](#2. 关键优化点)

七、学习通签到统计工具的Python代码完整实现

八、程序运行部分截图展示

九、打包项目

[步骤 1：创建并激活纯净虚拟环境打开 Anaconda Prompt，执行以下命令（复制粘贴即可）](#步骤 1：创建并激活纯净虚拟环境打开 Anaconda Prompt，执行以下命令（复制粘贴即可）)

[步骤 2：切换目录并快速打包](#步骤 2：切换目录并快速打包)

[步骤 3：验证结果](#步骤 3：验证结果)

十、总结

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一、引言

本文介绍的项目是一款面向学习通签到数据的可视化统计工具，核心目标是解决学习通导出的签到表格手动统计效率低、易出错的问题。下面将详细讲解学习通签到统计工具开发过程以及Python代码完整实现。

项目体验地址：针对高校教师统计学习通签到数据的通用工具资源-CSDN下载

二、第一阶段：需求分析与功能规划

开发前首先明确核心需求，确保工具贴合实际使用场景：

1. 核心业务需求

• 支持导入单文件、多文件、整个文件夹的学习通签到文件（Excel/CSV 格式）；
• 自动识别文件中 "签到状态" 相关表头（解决学习通导出文件表头行不固定的问题）；
• 多维度统计签到状态：区分 "已签、教师代签、迟到、未参与"，并计算 "最终签到统计"（前三者算有效签到，未参与算无效）；
• 生成单个文件的统计结果（带新增统计列），并支持多文件汇总（按学生维度统计总次数）；
• 处理过程中给出可视化反馈（进度条、状态提示），并记录操作日志（便于排查问题）。

2. 非功能需求

• 易用性：GUI 界面操作，无需命令行，适配普通用户；
• 容错性：处理文件时捕获权限错误、列缺失、格式错误等异常，给出友好提示；
• 兼容性：支持 Excel（.xlsx）和 CSV 格式，过滤临时文件（如～$ 开头的 Excel 临时文件）；
• 可回溯：日志记录所有操作，支持清空日志、重置所有数据。

三、第二阶段：技术选型

结合需求与开发成本，选择轻量、易部署的技术栈：

技术 / 库	选型理由
Python 3.8+	生态丰富，数据处理库成熟，跨平台，打包成 exe 后无需安装运行环境
tkinter + ttk	Python 内置 GUI 库，无需额外安装，足够支撑轻量桌面应用；ttk 提升界面美观度
pandas	高效处理表格数据，支持 Excel/CSV 读写、分组统计，是 Python 表格处理的首选库
openpyxl	pandas 写入 Excel 的依赖库，支持.xlsx 格式，处理大数据量更稳定
os/pathlib	处理文件路径、遍历文件夹，跨平台兼容
datetime	生成日志时间戳，记录操作时间
warnings	过滤 openpyxl 的样式警告，提升运行体验
pyinstaller（后续打包）	将代码打包成 exe，方便非技术用户使用

四、第三阶段：架构设计

采用面向对象（OOP） 设计，将功能封装为AttendanceApp类，核心优势是 "数据与逻辑封装、代码复用、便于维护"。类的核心结构如下：

核心设计思路：

• 全局变量 ：file_paths存储导入的文件路径，summary_data缓存汇总数据，避免重复计算；
• UI 与逻辑分离 ：create_widgets()只负责 UI 渲染，业务逻辑封装在独立方法中；
• 异常分层处理：批量处理时捕获单个文件的异常，不影响其他文件处理；
• 用户反馈闭环：操作→进度条更新→状态提示→日志记录，全程可视化。

五、第四阶段：分模块详细开发

1. 初始化与基础配置（__init__方法）

def __init__(self, root):
    self.root = root
    self.root.title("学习通签到统计工具")
    self.root.geometry("900x700")  # 固定窗口大小，适配主流屏幕
    # 全局变量初始化：存储文件路径和汇总数据
    self.file_paths = []
    self.summary_data = []
    # 过滤openpyxl的样式警告（提升用户体验）
    warnings.filterwarnings('ignore', category=UserWarning, module='openpyxl')
    # 初始化UI
    self.create_widgets()

• 初始化主窗口的标题、尺寸，定义核心全局变量；
• 过滤第三方库的无关警告，避免日志 / 控制台出现冗余信息。

2. UI 组件开发（create_widgets 方法）

按 "功能分区" 构建 UI，确保布局清晰、操作符合用户习惯：

组件区域	核心控件与作用
顶部说明区	Label 控件：显示工具名称、功能说明，字体放大提升辨识度
按钮操作区	Button 控件：导入文件（单 / 多 / 文件夹）、重置、处理文件、生成汇总表，按 "操作流程" 排列
文件列表区	Listbox + Scrollbar：显示已导入文件，支持滚动查看，适配多文件场景
进度反馈区	Progressbar + Label：显示处理进度、当前状态（如 "等待导入文件"）
日志记录区	ScrolledText + Button：滚动日志框（禁用手动编辑）、清空日志按钮

关键实现细节：

• 按钮区使用ttk.Frame包裹，通过side=tk.LEFT/RIGHT排列，保证布局整齐；
• 日志框设置为tk.DISABLED状态，避免用户误编辑，仅通过log_message方法写入；
• 所有控件的pack方法添加padx/pady（内边距），提升界面美观度。

3. 日志系统开发（log_message/clear_log 方法）

日志是工具的 "调试与追溯" 核心，设计要点：

def log_message(self, message, level="INFO"):
    timestamp = datetime.datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")  # 精确到秒的时间戳
    log_entry = f"[{timestamp}] [{level}] {message}\n"  # 标准化日志格式
    # 临时启用日志框，写入内容后禁用
    self.log_text.config(state=tk.NORMAL)
    self.log_text.insert(tk.END, log_entry)
    self.log_text.see(tk.END)  # 自动滚动到最新日志
    self.log_text.config(state=tk.DISABLED)

• 日志包含 "时间戳 + 级别 + 内容"，级别分为 INFO/WARNING/ERROR，便于区分操作类型；
• 自动滚动到最新日志，无需用户手动翻页；
• clear_log方法提供日志清空功能，同时记录 "日志已清空" 的操作，保证日志链完整。

4. 文件导入模块开发

解决 "如何便捷导入文件并过滤无效文件" 的问题，核心是 3 个导入方法 + 1 个辅助方法：

（1）临时文件过滤（is_temp_file）

学习通导出文件时可能生成临时文件（如～$xxx.xlsx），需过滤避免处理错误：

def is_temp_file(self, file_path):
    filename = os.path.basename(file_path)
    return filename.startswith('~$') or filename.startswith('.')  # 过滤Excel临时文件/隐藏文件

（2）单文件 / 批量 / 文件夹导入

• import_single_file：调用filedialog.askopenfilename选择单个文件，校验后加入列表；
• import_multiple_files：调用askopenfilenames选择多文件，批量校验、统计导入 / 跳过数量；
• import_folder：调用askdirectory选择文件夹，通过os.walk遍历所有 Excel/CSV 文件，批量导入；
• 所有导入方法最终调用update_file_list更新 Listbox 显示，并通过日志反馈导入结果。

关键设计：

• 校验文件是否已导入（避免重复）、是否为临时文件（避免无效处理）；
• 统计 "成功导入 / 跳过" 数量，通过日志和状态标签反馈，提升透明度。

5. 核心数据处理模块开发

这是工具的 "业务核心"，解决 "如何解析学习通文件并统计数据" 的问题，分为 3 个核心方法：

（1）动态查找表头行（find_header_row）

学习通导出的签到文件表头行不固定（可能第 1 行是标题，第 2 行是表头），需动态定位包含 "签到状态" 的行：

def find_header_row(self, df):
    for i, row in df.iterrows():
        if '签到状态' in str(row.values):  # 遍历每行，查找包含目标字段的行
            return i
    return None  # 未找到则返回None，后续抛出异常

• 先以header=None读取整个文件（无表头），遍历所有行查找 "签到状态"；
• 找到后再以该行为表头重新读取文件，确保列名正确。

（2）单个文件处理（process_single_file）

这是数据处理的核心，步骤拆解：

1. 读取文件 ：根据后缀（xlsx/csv）选择pd.read_excel/read_csv，先读取全量数据找表头；

2. 校验表头 ：若未找到 "签到状态" 行，抛出ValueError；

3. 重新读取 + 列名清理：以找到的表头行重新读取，清理列名空格（避免 "姓名" 和 "姓名" 被识别为不同列）；

4. 关键列校验 ：检查是否包含['姓名', '学号/工号', '签到状态']等必填列，缺失则抛出KeyError；

5. 多维度统计 ：

   # 已签统计：仅"已签"算1，其他状态算0
   df['已签统计'] = df['签到状态'].apply(lambda x: 1 if str(x).strip() == '已签' else 0 if str(x).strip() in ['教师代签', '迟到', '未参与'] else None)
   # 最终签到统计：已签/教师代签/迟到算1，未参与算0（核心统计维度）
   df['最终签到统计'] = df['签到状态'].apply(lambda x: 1 if str(x).strip() in ['已签', '教师代签', '迟到'] else 0 if str(x).strip() == '未参与' else None)

   • 每个统计列仅针对目标状态标 1，其他有效状态标 0，未知状态标 None（便于后续排查异常）；

6. 保存统计结果 ：

   • 优先保存到原文件同目录（命名为 "原文件名_统计结果.xlsx"）；
   • 若原路径无权限（如文件在只读文件夹），弹出保存对话框让用户选择路径；

7. 缓存汇总数据 ：将当前文件的统计结果存入summary_data，为后续汇总表做准备。

（3）批量处理文件（process_files）

实现 "批量处理 + 异常隔离 + 进度反馈"：

1. 校验是否有导入文件，无则提示并返回；
2. 初始化进度条（最大值为文件数量），重置汇总数据；
3. 遍历所有文件，逐个调用process_single_file；
4. 异常处理：捕获PermissionError（文件被占用）、KeyError（列缺失）、通用Exception，记录失败数，不中断批量处理；
5. 实时更新进度条（self.root.update_idletasks()强制刷新 UI）；
6. 处理完成后，通过弹窗 + 日志反馈 "成功 / 失败数量"。

6. 汇总表生成模块（generate_summary_button）

解决 "多文件按学生维度汇总" 的需求，核心逻辑：

1. 校验summary_data是否为空（无处理结果则提示）；
2. 将汇总数据转为 DataFrame，按['姓名', '学号/工号', '学校', '院系', '专业', '行政班级']分组（确保学生唯一）；
3. 对所有统计列求和（agg({'已签统计':'sum', ...})），并重命名为 "总 XXX 统计"；
4. 弹出保存对话框，将汇总结果保存为 Excel 文件；
5. 反馈汇总结果（统计学生数量、保存路径）。

7. 重置功能（reset_all）

支持用户 "清空所有数据重新操作"，设计要点：

• 弹出确认对话框（避免误操作）；
• 清空全局变量（file_paths/summary_data）、文件列表、进度条、状态标签；
• 记录重置日志，反馈重置完成。

六、第五阶段：测试与优化

开发完成后，需覆盖多场景测试，修复问题并优化体验：

1. 核心测试场景

测试场景	测试目的	测试结果
导入单个 Excel/CSV 文件	验证文件读取、表头查找、统计是否正确	统计列生成正常，文件保存成功
导入临时文件（~$xxx.xlsx）	验证临时文件过滤逻辑	自动跳过，日志提示 "跳过临时文件"
导入缺失 "签到状态" 列的文件	验证列校验、异常提示	弹出错误提示，日志记录 KeyError
导入被占用的文件	验证权限错误处理、保存对话框弹出	提示权限错误，弹出保存对话框
批量导入 10 + 文件	验证进度条、批量处理、异常隔离	进度条实时更新，失败文件不影响其他
生成汇总表	验证分组求和、列重命名、保存	汇总数据正确，列名符合预期
重置所有数据	验证数据清空、UI 重置	所有数据 / UI 恢复初始状态

2. 关键优化点

• 过滤 openpyxl 的样式警告（避免日志冗余）；
• 日志自动滚动到最新条目（无需手动翻页）；
• 进度条实时刷新（update_idletasks强制 UI 更新）；
• 列名清理（col.strip()）：解决学习通文件列名带空格的问题；
• 多维度统计：满足用户对不同签到状态的细分统计需求。

七、学习通签到统计工具的Python代码完整实现

import tkinter as tk
from tkinter import ttk, filedialog, messagebox, scrolledtext
import pandas as pd
import os
from pathlib import Path
import datetime
import warnings

class AttendanceApp:
    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("学习通签到统计工具")
        self.root.geometry("900x700")

        # 全局变量
        self.file_paths = []
        self.summary_data = []

        # 过滤openpyxl的样式警告
        warnings.filterwarnings('ignore', category=UserWarning, module='openpyxl')

        # 创建UI组件
        self.create_widgets()

    def create_widgets(self):
        # 顶部说明
        ttk.Label(self.root, text="学习通签到统计工具", font=("微软雅黑", 16)).pack(pady=10)
        ttk.Label(self.root, text="支持CSV/Excel文件导入，自动统计签到次数").pack(pady=5)

        # 按钮区域
        button_frame = ttk.Frame(self.root)
        button_frame.pack(pady=10, fill=tk.X, padx=20)

        ttk.Button(button_frame, text="导入单个文件", command=self.import_single_file).pack(side=tk.LEFT, padx=5)
        ttk.Button(button_frame, text="批量导入文件", command=self.import_multiple_files).pack(side=tk.LEFT, padx=5)
        ttk.Button(button_frame, text="导入文件夹", command=self.import_folder).pack(side=tk.LEFT, padx=5)
        # 重置按钮
        ttk.Button(button_frame, text="重置所有", command=self.reset_all).pack(side=tk.RIGHT, padx=5)
        ttk.Button(button_frame, text="处理选中文件", command=self.process_files).pack(side=tk.RIGHT, padx=5)
        # padx参数移到pack方法中（ttk.Button初始化不支持padx）
        ttk.Button(button_frame, text="生成汇总表", command=self.generate_summary_button).pack(side=tk.RIGHT, padx=10)

        # 文件列表显示
        file_frame = ttk.Frame(self.root)
        file_frame.pack(pady=5, fill=tk.BOTH, expand=True, padx=20)

        ttk.Label(file_frame, text="已导入文件列表：").pack(anchor=tk.W)
        self.file_listbox = tk.Listbox(file_frame, height=8)
        self.file_listbox.pack(side=tk.LEFT, fill=tk.BOTH, expand=True)

        # 滚动条
        file_scroll = ttk.Scrollbar(file_frame, orient=tk.VERTICAL, command=self.file_listbox.yview)
        file_scroll.pack(side=tk.RIGHT, fill=tk.Y)
        self.file_listbox.config(yscrollcommand=file_scroll.set)

        # 进度条
        self.progress = ttk.Progressbar(self.root, orient=tk.HORIZONTAL, length=400, mode='determinate')
        self.progress.pack(pady=5)

        # 状态标签
        self.status_label = ttk.Label(self.root, text="等待导入文件...")
        self.status_label.pack(pady=5)

        # 日志区域
        log_frame = ttk.Frame(self.root)
        log_frame.pack(pady=5, fill=tk.BOTH, expand=True, padx=20)

        ttk.Label(log_frame, text="操作日志：").pack(anchor=tk.W)
        self.log_text = scrolledtext.ScrolledText(log_frame, height=15, state=tk.DISABLED, wrap=tk.WORD)
        self.log_text.pack(fill=tk.BOTH, expand=True)

        # 清空日志按钮
        ttk.Button(log_frame, text="清空日志", command=self.clear_log).pack(side=tk.RIGHT, pady=5)

    def log_message(self, message, level="INFO"):
        """添加日志信息"""
        # 生成时间戳
        timestamp = datetime.datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
        # 格式化日志内容
        log_entry = f"[{timestamp}] [{level}] {message}\n"

        # 启用文本框，添加内容，然后禁用
        self.log_text.config(state=tk.NORMAL)
        self.log_text.insert(tk.END, log_entry)
        # 自动滚动到最后
        self.log_text.see(tk.END)
        self.log_text.config(state=tk.DISABLED)

    def clear_log(self):
        """清空日志"""
        self.log_text.config(state=tk.NORMAL)
        self.log_text.delete(1.0, tk.END)
        self.log_text.config(state=tk.DISABLED)
        self.log_message("日志已清空", "INFO")

    def reset_all(self):
        """重置所有状态（重新统计）"""
        # 确认重置操作
        if messagebox.askyesno("确认重置", "是否确定重置所有数据？这将清空已导入的文件和统计数据！"):
            # 清空全局变量
            self.file_paths = []
            self.summary_data = []
            # 清空文件列表
            self.file_listbox.delete(0, tk.END)
            # 重置进度条
            self.progress['value'] = 0
            # 重置状态标签
            self.status_label.config(text="等待导入文件...")
            # 日志记录
            self.log_message("已重置所有数据：清空文件列表和汇总数据", "WARNING")
            messagebox.showinfo("重置完成", "所有数据已重置，可重新导入文件进行统计")

    def import_single_file(self):
        """导入单个文件"""
        file_path = filedialog.askopenfilename(
            filetypes=[("Excel文件", "*.xlsx"), ("CSV文件", "*.csv")]
        )
        if file_path and file_path not in self.file_paths and not self.is_temp_file(file_path):
            self.file_paths.append(file_path)
            self.update_file_list()
            self.log_message(f"成功导入单个文件：{os.path.basename(file_path)}")
        elif self.is_temp_file(file_path):
            self.log_message(f"跳过临时文件：{os.path.basename(file_path)}", "WARNING")

    def import_multiple_files(self):
        """批量导入多个文件"""
        files = filedialog.askopenfilenames(
            filetypes=[("Excel文件", "*.xlsx"), ("CSV文件", "*.csv")]
        )
        imported_count = 0
        skipped_count = 0
        for file in files:
            if file not in self.file_paths and not self.is_temp_file(file):
                self.file_paths.append(file)
                imported_count += 1
            elif self.is_temp_file(file):
                skipped_count += 1
        self.update_file_list()
        self.log_message(f"批量导入完成：成功导入{imported_count}个文件，跳过{skipped_count}个临时文件")

    def import_folder(self):
        """导入整个文件夹"""
        folder_path = filedialog.askdirectory()
        if folder_path:
            imported_count = 0
            skipped_count = 0
            for root, _, files in os.walk(folder_path):
                for file in files:
                    if file.endswith(('.xlsx', '.csv')):
                        file_path = os.path.join(root, file)
                        if file_path not in self.file_paths and not self.is_temp_file(file_path):
                            self.file_paths.append(file_path)
                            imported_count += 1
                        elif self.is_temp_file(file_path):
                            skipped_count += 1
            self.update_file_list()
            self.log_message(f"文件夹导入完成：从{folder_path}导入{imported_count}个文件，跳过{skipped_count}个临时文件")

    def is_temp_file(self, file_path):
        """判断是否是临时文件（包含~或隐藏文件）"""
        filename = os.path.basename(file_path)
        return filename.startswith('~$') or filename.startswith('.')

    def update_file_list(self):
        """更新文件列表显示"""
        self.file_listbox.delete(0, tk.END)
        for file in self.file_paths:
            self.file_listbox.insert(tk.END, os.path.basename(file))
        self.status_label.config(text=f"已导入 {len(self.file_paths)} 个文件")

    def process_files(self):
        """处理所有导入的文件（仅生成单个文件统计结果，不汇总）"""
        if not self.file_paths:
            messagebox.showwarning("警告", "请先导入文件！")
            self.log_message("处理文件失败：未导入任何文件", "ERROR")
            return

        self.progress['value'] = 0
        self.progress['maximum'] = len(self.file_paths)
        self.summary_data = []  # 重置汇总数据

        self.log_message(f"开始处理{len(self.file_paths)}个文件...")

        success_count = 0
        fail_count = 0

        for i, file_path in enumerate(self.file_paths):
            try:
                self.log_message(f"正在处理文件：{os.path.basename(file_path)}")
                self.process_single_file(file_path)
                self.progress['value'] = i + 1
                self.root.update_idletasks()
                success_count += 1
                self.log_message(f"文件处理成功：{os.path.basename(file_path)}")
            except PermissionError:
                fail_count += 1
                error_msg = f"权限错误：无法访问文件{os.path.basename(file_path)}，请确保文件未被打开且有读写权限"
                messagebox.showerror("权限错误", error_msg)
                self.log_message(error_msg, "ERROR")
            except KeyError as e:
                fail_count += 1
                error_msg = f"列名错误：文件{os.path.basename(file_path)}缺少关键列{str(e)}"
                messagebox.showerror("列名错误", error_msg)
                self.log_message(error_msg, "ERROR")
            except Exception as e:
                fail_count += 1
                error_msg = f"处理文件{os.path.basename(file_path)}时出错：{str(e)}"
                messagebox.showerror("错误", error_msg)
                self.log_message(error_msg, "ERROR")

        self.progress['value'] = 0
        self.status_label.config(text=f"文件处理完成：成功{success_count}个，失败{fail_count}个")
        self.log_message(f"文件处理结束：成功{success_count}个，失败{fail_count}个")

        if success_count > 0:
            messagebox.showinfo("完成",
                                f"文件处理完成！成功{success_count}个，失败{fail_count}个\n可点击'生成汇总表'按钮创建汇总文件")

    def find_header_row(self, df):
        """动态查找包含'签到状态'的表头行"""
        for i, row in df.iterrows():
            if '签到状态' in str(row.values):
                return i
        return None

    def process_single_file(self, file_path):
        """处理单个签到文件"""
        # 读取整个文件，用于动态检测表头
        if file_path.endswith('.xlsx'):
            full_df = pd.read_excel(file_path, header=None)
        elif file_path.endswith('.csv'):
            full_df = pd.read_csv(file_path, header=None)

        # 动态查找表头行
        header_row = self.find_header_row(full_df)
        if header_row is None:
            raise ValueError("未找到包含'签到状态'的表头行，请确认文件格式")

        # 用找到的表头行重新读取文件
        if file_path.endswith('.xlsx'):
            df = pd.read_excel(file_path, header=header_row)
        elif file_path.endswith('.csv'):
            df = pd.read_csv(file_path, header=header_row)

        # 清理列名中的空格和特殊字符
        df.columns = [col.strip() for col in df.columns]

        # 验证关键列是否存在
        required_columns = ['姓名', '学号/工号', '学校', '院系', '专业', '行政班级', '签到状态']
        for col in required_columns:
            if col not in df.columns:
                raise KeyError(col)

        # 生成已签统计
        df['已签统计'] = df['签到状态'].apply(
            lambda x: 1 if str(x).strip() == '已签' else 0 if str(x).strip() in ['教师代签', '迟到', '未参与'] else None
        )
        # 生成教师代签统计
        df['教师代签统计'] = df['签到状态'].apply(
            lambda x: 1 if str(x).strip() == '教师代签' else 0 if str(x).strip() in ['已签', '迟到', '未参与'] else None
        )
        # 生成迟到统计
        df['迟到统计'] = df['签到状态'].apply(
            lambda x: 1 if str(x).strip() == '迟到' else 0 if str(x).strip() in ['已签', '教师代签', '未参与'] else None
        )
        # 生成未参与统计
        df['未参与统计'] = df['签到状态'].apply(
            lambda x: 1 if str(x).strip() == '未参与' else 0 if str(x).strip() in ['已签', '教师代签', '迟到'] else None
        )
        # 生成最终签到统计（已签/教师代签/迟到都算1，未参与算0）
        df['最终签到统计'] = df['签到状态'].apply(
            lambda x: 1 if str(x).strip() in ['已签', '教师代签', '迟到'] else 0 if str(x).strip() == '未参与' else None
        )

        # 保存处理后的文件
        try:
            output_path = f"{os.path.splitext(file_path)[0]}_统计结果.xlsx"
            df.to_excel(output_path, index=False)
            self.log_message(f"统计文件已保存：{os.path.basename(output_path)}")
        except PermissionError:
            # 如果原路径无法写入，让用户选择保存位置
            self.log_message(f"原路径无写入权限，弹出保存对话框：{os.path.basename(file_path)}", "WARNING")
            output_path = filedialog.asksaveasfilename(
                defaultextension=".xlsx",
                initialfile=f"{os.path.splitext(os.path.basename(file_path))[0]}_统计结果.xlsx",
                filetypes=[("Excel文件", "*.xlsx")]
            )
            if output_path:
                df.to_excel(output_path, index=False)
                self.log_message(f"统计文件已保存到指定位置：{os.path.basename(output_path)}")
            else:
                raise PermissionError("用户取消了文件保存操作")

        # 收集汇总数据（包含所有需要的字段）
        file_name = os.path.basename(file_path)
        for _, row in df.iterrows():
            self.summary_data.append({
                '姓名': row['姓名'],
                '学号/工号': row['学号/工号'],
                '学校': row['学校'],
                '院系': row['院系'],
                '专业': row['专业'],
                '行政班级': row['行政班级'],
                '文件名': file_name,
                '已签统计': row['已签统计'],
                '教师代签统计': row['教师代签统计'],
                '迟到统计': row['迟到统计'],
                '未参与统计': row['未参与统计'],
                '最终签到统计': row['最终签到统计']
            })

    def generate_summary_button(self):
        """独立的汇总表生成按钮处理函数"""
        if not self.summary_data:
            messagebox.showwarning("警告", "暂无汇总数据！请先处理文件")
            self.log_message("生成汇总表失败：暂无汇总数据", "WARNING")
            return

        self.log_message("开始生成汇总表...")

        try:
            summary_df = pd.DataFrame(self.summary_data)
            # 按分组对所有统计列求和
            final_summary = summary_df.groupby(
                ['姓名', '学号/工号', '学校', '院系', '专业', '行政班级']
            ).agg({
                '已签统计': 'sum',
                '教师代签统计': 'sum',
                '迟到统计': 'sum',
                '未参与统计': 'sum',
                '最终签到统计': 'sum'
            }).reset_index()

            # 重命名列名为"总XXX统计"
            final_summary.rename(columns={
                '已签统计': '总已签统计',
                '教师代签统计': '总教师代签统计',
                '迟到统计': '总迟到统计',
                '未参与统计': '总未参与统计',
                '最终签到统计': '总最终签到统计'
            }, inplace=True)

            # 保存汇总表
            save_path = filedialog.asksaveasfilename(
                defaultextension=".xlsx",
                initialfile="学习通签到汇总表.xlsx",
                filetypes=[("Excel文件", "*.xlsx")]
            )

            if save_path:
                final_summary.to_excel(save_path, index=False)
                self.log_message(f"汇总表生成成功：{os.path.basename(save_path)}")
                self.log_message(f"汇总数据：共统计{len(final_summary)}名学生的签到情况，包含多维度签到统计")
                messagebox.showinfo("成功",
                                    f"汇总表已保存！\n文件路径：{save_path}\n共统计{len(final_summary)}名学生\n包含：总已签、总教师代签、总迟到、总未参与、总最终签到统计")
            else:
                self.log_message("用户取消了汇总表保存操作", "WARNING")

        except Exception as e:
            error_msg = f"生成汇总表时出错：{str(e)}"
            messagebox.showerror("错误", error_msg)
            self.log_message(error_msg, "ERROR")

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

八、程序运行部分截图展示

九、打包项目

步骤 1：创建并激活纯净虚拟环境打开 Anaconda Prompt，执行以下命令（复制粘贴即可）

# 1. 创建仅包含Python 3.10的纯净环境（兼容性最佳，适配tkinter/pandas）
conda create -n attendance_tool python=3.10 -y
 
# 2. 激活该环境
conda activate attendance_tool
 
# 3. 仅安装必需依赖（无任何冗余，清华源加速）
pip install pandas openpyxl pyinstaller -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple/

步骤 2：切换目录并快速打包

# 切换到你的学习通签到工具代码所在文件夹（替换为实际路径）
cd C:\Users\ABC\PycharmProjects\AttendanceTool
 
# 用目录模式打包（-D），速度快、体积小、稳定性高；-w隐藏控制台（GUI工具必备）
pyinstaller -w -n 学习通签到统计工具 -D 学习通签到统计工具.py

步骤 3：验证结果

打包时间：仅需 1-2 分钟即可完成；

exe 位置：dist / 学习通签到统计工具 / 目录下的学习通签到统计工具.exe；

体积：约 60-90MB（对比全局环境打包的 1GB+，大幅精简）；

功能：双击 exe，测试文件导入、签到统计、汇总表生成等核心功能，和原代码完全一致。

十、总结

本文介绍了一款基于Python开发的学习通签到数据统计工具，该工具通过GUI界面实现高效自动化处理，主要解决手动统计Excel/CSV签到表格效率低、易出错的问题。工具核心功能包括：支持单文件/多文件/文件夹导入；自动识别动态表头；多维度统计签到状态（已签、教师代签、迟到、未参与）；生成带统计列的单个文件和汇总表。采用tkinter+ttk构建界面，pandas处理数据，具有异常处理、日志记录和进度反馈机制。经过测试验证，工具能准确处理学习通导出的各类签到文件，并通过pyinstaller打包为60-90MB的独立exe程序，方便非技术用户使用。