举例讲解Python的Tornado框架实现数据可视化的教程

所用拓展模块

    xlrd:

    Python语言中，读取Excel的扩展工具。可以实现指定表单、指定单元格的读取。
    使用前须安装。
    下载地址：https://pypi.python.org/pypi/xlrd
    解压后cd到解压目录，执行 python setup.py install 即可

    datetime:

    Python内置用于操作日期时间的模块

拟实现功能模块

    读xls文件并录入数据库

    根据年、月、日三个参数获取当天的值班情况

        饼状图（当天完成值班任务人数/当天未完成值班任务人数）

        瀑布图（当天所有值班人员的值班情况）

    根据年、月两个参数获取当月的值班情况

    根据年参数获取当年的值班情况

值班制度

    每天一共有6班：

    8：00 - 9：45
    9：45 - 11：20
    13：30 - 15：10
    15：10 - 17：00
    17：00 - 18：35
    19：00 - 22：00

    每个人每天最多值一班。

    仅值班时间及前后半个小时内打卡有效。

    上班、下班均须打卡，缺打卡则视为未值班。

分析Excel表格

我的指纹考勤机可以一次导出最多一个月的打卡记录。有一个问题是，这一个月可能横跨两个月，也可能横跨一年。比如：2015年03月21日-2015年04月20日、2014年12月15日-2015年01月05日。所以写处理方法的时候一定要注意这个坑。

导出的表格如图所示：

    =。=看起来好像基本没人值班，对，就是这样。
    大家都好懒T。T
    Sign...

简单分析一下，

•     考勤记录表是文件的第三个sheet

•     第三行有起止时间

•     第四行是所有日期的数字

•     接下来每两行：第一行为用户信息；第二行为考勤记录

思路

决定用3个collection分别储存相关信息：

1.     user：用户信息，包含id、name、dept

2.     record：考勤记录，包含id（用户id）、y（年）、m（月）、d（日）、check（打卡记录）

3.     duty：值班安排，包含id（星期数，例：1表示星期一）、list（值班人员id列表）、user_id：["start_time","end_time"]（用户值班开始时间和结束时间）

读取xls文件，将新的考勤记录和新的用户存入数据库。

根据年月日参数查询对应record，查询当天的值班安排，匹配获得当天值班同学的考勤记录。将值班同学的打卡时间和值班时间比对，判断是否正常打卡，计算实际值班时长、实际值班百分比。

之后输出json格式数据，用echarts生成图表。

分析当月、当年的考勤记录同理，不过可能稍微复杂一些。

    所有的讲解和具体思路都放在源码注释里，请继续往下看源码吧~

源码

    main.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
import os.path

import tornado.auth
import tornado.escape
import tornado.httpserver
import tornado.ioloop
import tornado.options
import tornado.web
from tornado.options import define, options

import pymongo
import time
import datetime
import xlrd

define("port", default=8007, help="run on the given port", type=int)

class Application(tornado.web.Application):
 def __init__(self):
   handlers = [
     (r"/", MainHandler),
     (r"/read", ReadHandler),
     (r"/day", DayHandler),
   ]
   settings = dict(
     template_path=os.path.join(os.path.dirname(__file__), "templates"),
     static_path=os.path.join(os.path.dirname(__file__), "static"),
     debug=True,
     )
   conn = pymongo.Connection("localhost", 27017)
   self.db = conn["kaoqin"]
   tornado.web.Application.__init__(self, handlers, **settings)

class MainHandler(tornado.web.RequestHandler):
 def get(self):
   pass

class ReadHandler(tornado.web.RequestHandler):
 def get(self):
   #获取collection
   coll_record = self.application.db.record
   coll_user = self.application.db.user
   #读取excel表格
   table = xlrd.open_workbook('/Users/ant/Webdev/python/excel/data.xls')
   #读取打卡记录sheet
   sheet=table.sheet_by_index(2)
   #读取打卡月份范围
   row3 = sheet.row_values(2)
   m1 = int(row3[2][5:7])
   m2 = int(row3[2][18:20])
   #设置当前年份
   y = int(row3[2][0:4])
   #设置当前月份为第一个月份
   m = m1
   #读取打卡日期范围
   row4 = sheet.row_values(3)
   #初始化上一天
   lastday = row4[0]
   #遍历第四行中的日期
   for d in row4:
     #如果日期小于上一个日期
     #说明月份增大，则修改当前月份为第二个月份
     if d < lastday:
       m = m2
       #如果当前两个月份分别为12月和1月
       #说明跨年了，所以年份 +1
       if m1 == 12 and m2 == 1:
         y = y + 1
     #用n计数，范围为 3 到（总行数/2+1）
     #（总行数/2+1）- 3 = 总用户数
     #即遍历所有用户
     for n in range(3, sheet.nrows/2+1):
       #取该用户的第一行，即用户信息行
       row_1 = sheet.row_values(n*2-2)
       #获取用户id
       u_id = row_1[2]
       #获取用户姓名
       u_name = row_1[10]
       #获取用户部门
       u_dept = row_1[20]
       #查询该用户
       user = coll_user.find_one({"id":u_id})
       #如果数据库中不存在该用户则创建新用户
       if not user:
         user = dict()
         user['id'] = u_id
         user['name'] = u_name
         user['dept'] = u_dept
         coll_user.insert(user)
       #取该用户的第二行，即考勤记录行
       row_2 = sheet.row_values(n*2-1)
       #获取改当前日期的下标
       idx = row4.index(d)
       #获取当前用户当前日期的考勤记录
       check_data = row_2[idx]
       #初始化空考勤记录列表
       check = list()
       #5个字符一组，遍历考勤记录并存入考勤记录列表
       for i in range(0,len(check_data)/5):
         check.append(check_data[i*5:i*5+5])
       #查询当前用户当天记录
       record = coll_record.find_one({"y":y, "m":m, "d":d, "id":user['id']})
       #如果记录存在则更新记录
       if record:
         for item in check:
           #将新的考勤记录添加进之前的记录
           if item not in record['check']:
             record['check'].append(item)
             coll_record.save(record)
       #如果记录不存在则插入新纪录
       else:
         record = {"y":y, "m":m, "d":d, "id":user['id'], "check":check}
         coll_record.insert(record)

class DayHandler(tornado.web.RequestHandler):
 def get(self):
   #获取年月日参数
   y = self.get_argument("y",None)
   m = self.get_argument("m",None)
   d = self.get_argument("d",None)
   #判断参数是否设置齐全
   if y and m and d:
     #将参数转换为整型数，方便使用
     y = int(y)
     m = int(m)
     d = int(d)
     #获取当天所有记录
     coll_record = self.application.db.record
     record = coll_record.find({"y":y, "m":m, "d":d})
     #获取当天为星期几
     weekday = datetime.datetime(y,m,d).strftime("％w")
     #获取当天值班表
     coll_duty = self.application.db.duty
     duty = coll_duty.find_one({"id":int(weekday)})
     #初始化空目标记录（当天值班人员记录）
     target = list()
     #遍历当天所有记录
     for item in record:
       #当该记录的用户当天有值班任务时，计算并存入target数组
       if int(item['id']) in duty['list']:
         #通过用户id获取该用户值班起止时间
         start = duty[item['id']][0]
         end = duty[item['id']][1]
         #计算值班时长/秒
         date1 = datetime.datetime(y,m,d,int(start[:2]),int(start[-2:]))
         date2 = datetime.datetime(y,m,d,int(end[:2]),int(end[-2:]))
         item['length'] = (date2 - date1).seconds
         #初始化实际值班百分比
         item['per'] = 0
         #初始化上下班打卡时间
         item['start'] = 0
         item['end'] = 0
         #遍历该用户打卡记录
         for t in item['check']:
           #当比值班时间来得早
           if t < start:
             #计算时间差
             date1 = datetime.datetime(y,m,d,int(start[:2]),int(start[-2:]))
             date2 = datetime.datetime(y,m,d,int(t[:2]),int(t[-2:]))
             dif = (date1 - date2).seconds
             #当打卡时间在值班时间前半小时内
             if dif <= 1800:
               #上班打卡成功
               item['start'] = start
           elif t < end:
             #如果还没上班打卡
             if not item['start']:
               #则记录当前时间为上班打卡时间
               item['start'] = t
             else:
               #否则记录当前时间为下班打卡时间
               item['end'] = t
           else:
             #如果已经上班打卡
             if item['start']:
               #计算时间差
               date1 = datetime.datetime(y,m,d,int(end[:2]),int(end[-2:]))
               date2 = datetime.datetime(y,m,d,int(t[:2]),int(t[-2:]))
               dif = (date1 - date2).seconds
               #当打卡时间在值班时间后半小时内
               if dif <= 1800:
                 #下班打卡成功
                 item['end'] = end
         #当上班下班均打卡
         if item['start'] and item['end']:
           #计算实际值班时长
           date1 = datetime.datetime(y,m,d,int(item['start'][:2]),int(item['start'][-2:]))
           date2 = datetime.datetime(y,m,d,int(item['end'][:2]),int(item['end'][-2:]))
           dif = (date2 - date1).seconds
           #计算（实际值班时长/值班时长）百分比
           item['per'] = int(dif/float(item['length']) * 100)
         else:
           #未正常上下班则视为未值班
           item['start'] = 0
           item['end'] = 0
         #将记录添加到target数组中
         target.append(item)
     #输出数据
     self.render("index.html",
       target = target
       )

def main():
 tornado.options.parse_command_line()
 http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(Application())
 http_server.listen(options.port)
 tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

if __name__ == "__main__":
 main()

index.html

{
{％ for item in target ％}
 {
  'id':{{ item['id'] }},
  'start':{{ item['start'] }},
  'end':{{ item['end'] }},
  'length':{{ item['length'] }},
  'per':{{ item['per'] }}
  }
{％ end ％}
}

最后

暂时只写到读文件和查询某天值班情况，之后会继续按照之前的计划把这个小应用写完的。

因为涉及到一堆小伙伴的隐私，所以没有把测试文件发上来。不过如果有想实际运行看看的同学可以跟我说，我把文件发给你。

可能用到的一条数据库插入语句：db.duty.insert({"id":5,"list":[1,2],1:["19:00","22:00"],2:["19:00","22:00"]})

希望对像我一样的beginner们有帮助！