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Pythonでデータベースを構築!設定方法や使用方法も解説

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Pythonでデータベースを構築!設定方法や使用方法も解説
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    Python(Django)のデータベース、SQLiteとは?

    この記事では、Pythonでデータベースを扱う方法について書いていきます。例として、PythonのWebシステムフレームワークDjangoでSQLiteというデータベースを扱う方法を取り上げます。SQLiteは、Djangoのデフォルトのデータベースです。アクセスが集中するとパフォーマンスが劣るという欠点はあるものの、手軽さによる開発の迅速さからスタート時のデータベース(特にスモールスタート)としては最適でしょう。データベースの性能がボトルネックになってきたら、MySQLやPostgreSQLに移行すればよいのです。Pythonでは、移行も簡単にできます。

    SQLiteは、データベース全体が一つのファイルになっています。しかし、データベースなので、ファイルへのアクセスということはまったく気にしません。データベースにアクセスする際には、専用の命令文を用います。通常、データベースにアクセスする際にはSQLという独自のデータベースアクセス言語を書く必要があります。ところがPython(Django)では、SQLを書く必要はよほどの場合を除きありません。SQLを覚える必要がなく、迅速な開発を可能にします。

    SQLiteの設定方法

    Djangoの構築方法については割愛します。ここではDjangoがインストールされており、プロジェクトやアプリが構築されていて既に使える状態になっているとします。SQLiteの構築に、何か特別なことをする必要はありません。Pythonでは、Djangoをインストールした段階で、すでにSQLiteが構築されており、使用できる状態になっています。

    構築したDjangoプロジェクトのフォルダの中のプロジェクト名フォルダ(Djangoではおなじみの、プロジェクト全体の設定フォルダ)のsettings.pyの中に以下のような記述があるはずです。DATABASES = { ‘default’: { ‘ENGINE’: ‘django.db.backends.sqlite3’, ‘NAME’: os.path.join(BASE_DIR, ‘db.sqlite3’), }}この記述があれば、SQLiteが使える状態になっています。

    SQLiteの構築方法

    Python(Django)で実際にアプリをデプロイし、SQLiteを構築するには、プロジェクトのフォルダで以下の2つのコマンドを実行してください。python manage.py makemigrations アプリ名python manage.py migrateこれでSQLiteにコードの内容が反映されます。また、テーブルが構築され、データベースとして使えるようになります。

    SQLiteの使用方法

    ここではPython(Django)でSQLiteを使用する方法を見ていきます。

    テーブルを作る

    Pythonでテーブルを構築するのに、何か特別なことをする必要はありません。Djangoのアプリ内に生成されたmodels.pyの中に、以下のようなクラスを書くだけで大丈夫です。

    class ChatData(models.Model): guest_id = models.IntegerField(default=0) host_id = models.IntegerField(default=0) name = models.CharField(max_length=20,blank=True) time = models.CharField(max_length=20,blank=True) talk = models.CharField(max_length=1000,blank=True)

    これは筆者が構築した一対一のチャットシステムのPythonコードです。チャットデータを保管するテーブルです。guest_id:発言したルームのゲストのIDhost_id:発言したルームのホストのIDname:発言者の名前time:発言の時刻talk:発言の文章となっています。~Fieldというのが、Python(Django)でのデータベースのカラム構築方法です。詳しくは下記のリンクを参照してください。

    データを抽出する

    以下、このチャットのデータベースを例に、Pythonのコードを解説していきます。データを抽出するのには、次のようにします。data = ChatData.objects.filter(guest_id=g_id)ChatData.objectsというのは、Djangoシステム内で稼働しているデータベースのオブジェクトを指します。filter関数で、「どんなデータを抽出するか」を指定します。この場合、「guest_idフィールドがg_idだったら」です。SQLだとSELECTに相当する内容ですが、Pythonだと、このように書けます。

    データを挿入する

    データを挿入するには、次のようなコードを書きます。chatdata = ChatData(guest_id=g_id, host_id=h_id, name=save_name, time=time, talk=talk)chatdata.save()ここでg_id、h_id、save_name、time、talkにはそれなりの値が入っています。左辺の変数名は、フィールドの名前です。それでChatDataの新しいオブジェクトを作り、chatdata.save()で追加します。SQLだとINSERTに相当する内容です。

    データを更新する

    データを更新するには、抽出と挿入を組み合わせます。更新したい行を抽出し、更新するフィールドを書き換えて、save()で更新します。SQLだとUPDATEに相当する内容です。

    トランザクション

    トランザクションとは、データベースの更新処理において、整合性を保つために必要な処理です。たとえば、A、B双方が同時にWebシステムにアクセスしていてMというデータを変える場合、1,AがMの情報を取得する。2,BがMの情報を取得する。3,AがMに1足してMを更新する。4,BがMに2足してMを更新する。という流れでMが更新されると、Aの更新内容は無視されて、Bが行なった2を足す内容だけが反映されてMのデータの整合性が保たれません。

    これを避けるためにトランザクション処理というものが用いられます。具体的に言うと、AがMの値を更新するまで、BはMの情報を更新のために取得することはできないようにします(表示のための取得は許されます)。

    DjangoでのSQLiteのトランザクション処理の追加は簡単です。settings.pyを以下のように書き換えてください。DATABASES = { ‘default’: { ‘ENGINE’: ‘django.db.backends.sqlite3’, ‘NAME’: os.path.join(BASE_DIR, ‘db.sqlite3’), ‘ATOMIC_REQUESTS’: True }}ATOMIC_REQUESTSを追加するだけです。これだけで、「リクエストごとのトランザクション」を自動でDjangoが付けてくれます。

    Djangoでは、データベースを楽に使える!

    Djangoでは、データベースを楽に使えるということが分かったのではないでしょうか。SQLiteを使えば、データベースの構築が実に手軽です。それでいてきちんとしたデータの整合性を保てるので、自分でファイル処理を実装するのは効率の面から言って非現実的でしょう。DjangoでWebシステムを構築する際には、SQLiteを使って開発スピードを上げましょう。

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