はじめに

FlaskとPostgreSQLを用いたWebアプリ開発のハンズオンを完了したため、その応用実践として自分自身の書籍管理アプリ（book-log-app）の開発に取り組みました。

基本機能であるCRUDの実装から始まり、ハンズオンの流れを踏襲しながらpytestによる自動テスト、そしてGitHub ActionsでのCI環境（PostgreSQLサービスコンテナ連携）構築まで進めました。

本記事では、開発の流れと、特に何度も壁にぶち当たったCI/CD構築時のトラブルシューティングについて詳しく記録します。

開発の流れ（ハンズオンからのステップアップ）

環境構築 & DB設計
- Python 3.12 / Flask / PostgreSQL 16 の構成。
- updated_at 自動更新を含む books テーブルを作成し、.env で環境変数を分離。
CRUD機能の実装
- 新規登録（Create）、一覧表示（Read）、編集・更新（Update）、削除（Delete）を一通り実装。
pytest によるテストコード作成
- Flask の test_client を使い、テスト実行ごとにテーブルをクリーンアップして検証する仕組みを構築。
GitHub Actions による CI（自動テスト）化
- GitHub 上で git push するたびに、PostgreSQL サービスコンテナを起動して pytest を自動実行する環境を作成。

🛠️ 主な実装コード

テストコード（`test_app.py`）

import pytest
from app import app
from db import DATABASE_URL
from init_db import init_db
import psycopg2

@pytest.fixture
def client():
    app.config["TESTING"] = True
    
    # テーブルが存在しない場合は自動作成
    init_db()

    with app.test_client() as client:
        # テスト実行前にテーブルを初期化
        conn = psycopg2.connect(DATABASE_URL)
        cur = conn.cursor()
        cur.execute("TRUNCATE TABLE books RESTART IDENTITY;")
        conn.commit()
        cur.close()
        conn.close()

        yield client

GitHub Actions ワークフロー（`.github/workflows/test.yml`）

name: Flask App CI Tests

on:
  push:
    branches: [ "main" ]

jobs:
  test:
    runs-on: ubuntu-latest

    services:
      postgres:
        image: postgres:16
        env:
          POSTGRES_DB: bookgram_db
          POSTGRES_PASSWORD: postgrespassword
        ports:
          - 5432:5432
        options: >-
          --health-cmd pg_isready
          --health-interval 10s
          --health-timeout 5s
          --health-retries 5

    steps:
    - name: Check out repository code
      uses: actions/checkout@v4

    - name: Set up Python 3.12
      uses: actions/setup-python@v5
      with:
        python-version: "3.12"

    - name: Install dependencies
      run: |
        python -m pip install --upgrade pip
        if [ -f requirements.txt ]; then pip install -r requirements.txt; fi

    - name: Run Pytest
      env:
        DATABASE_URL: postgresql://postgres:postgrespassword@localhost:5432/bookgram_db
      run: |
        pytest test_app.py -v

💥 CI/CD構築で何度もエラーになった試行錯誤の全記録

CI環境を構築するにあたり、一発では成功せず何度も赤色のバツ印（FAILED）に悩まされました。実際に遭遇したエラーと解決までのアプローチです。

エラー1: PAT（Personal Access Token）の権限不足による `git push` 拒否

症状: ワークフロー定義ファイル（.github/workflows/test.yml）を git push しようとした際、以下のエラーでリモートから拒否された。

! [remote rejected] main -> main (refusing to allow a Personal Access Token to create or update workflow `.github/workflows/test.yml` without `workflow` scope)

原因: GitHubのPersonal Access Token（PAT）に、Actionsのワークフローファイルを書き換えるための workflow スコープが付与されていなかった。
解決法: GitHubの Settings ➔ Developer settings ➔ Personal access tokens を開き、対象トークンのスコープ設定で workflow にチェックを入れて更新した。

エラー2: モジュール読み込み失敗（`ImportError: cannot import name ...`）

症状: GitHub Actions上で pytest 実行時に Process completed with exit code 2. で失敗。

E ImportError: cannot import name 'DATABASE_URL' from 'db'
E ImportError: cannot import name 'init_db' from 'init_db'

原因: CI環境でスクリプトが読み込まれた際、db.py や init_db.py 側での関数・変数の export/import 名が呼び出し元（app.py や test_app.py）と一致していなかった。
解決法:
db.py 内で os.getenv("DATABASE_URL") を使って環境変数を正しく保持・エクスポートする形に修正。
init_db.py 内に def init_db(): を明示的に関数として定義し、外部からインポートできるように整理した。

エラー3: DBテーブルが存在しない（`UndefinedTable: relation "books" does not exist`）

症状: モジュール読み込みは成功したものの、テストのセットアップ段階でエラーが発生。

psycopg2.errors.UndefinedTable: relation "books" does not exist

原因: GitHub Actions上でPostgreSQLコンテナは起動していたが、pytest 実行時にコンテナ内のデータベースに books テーブルがまだ作成されていなかった。
解決法: test_app.py の pytest フィクスチャ内で、テスト前に必ず init_db()（CREATE TABLE IF NOT EXISTS）を実行させるように変更し、テーブルがなければ自動構築される堅牢な構造にした。

エラー4: IDE（PyCharm）での `psycopg2` インポートエラー

症状: ターミナルでのテストは通るものの、PyCharm上で import psycopg2 に赤波線が表示され Unresolved reference になる。
原因: PyCharmのプロジェクト設定（Python Interpreter）が、パッケージをインストールした仮想環境（venv）ではなくグローバル環境を参照していた。
解決法: PyCharmの Settings ➔ Project: book-log-app ➔ Python Interpreter で、venv/bin/python を明示的に選択してパスを通した。

まとめと感想

ハンズオンを終えて終わりにせず、自分で応用アプリを作成し、CI/CD環境まで構築したことで多くの学びがありました。

特にCI環境構築では「ローカルで動くのにクラウド上で動かない」という壁に何度もぶつかりましたが、エラーログを一つずつ紐解いて設定やコードを見直すことで、緑色のチェックマーク（PASSED）を表示させることができました。

次はコードの保守性を高めるため、HTMLテンプレートの分離（templates/）や検索機能の実装に挑戦したいと思います！