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PythonでwebApi作成 (CRUD) 初心者の方に向けて

Posted at 2021-11-19

この記事の目的

DBに対するCRUD操作を行えるwebサーバを作成する。
丁寧に解説しました。
まさかりを歓迎します。

緒言&前提

○前提
・仮のDBとしてlist型を作成し、そこに対してCRUD操作を行います。
仮DBに対する操作を実際のDBに対する操作に書き換えれば良いかと思います。
・python、pip(pythonのパッケージマネージャ)のインストールを前提とします。
○緒言
pythonでwebApiを作成するモチベーションとしては、
・DBデータを数学的に扱うためにnumpyライブラリを使用したいから
というところでしたが、あとから調査してみると、web通信自体はｊｓなどに任せて、データ処理のみをpython+numpyに任せた方が高速だということでした。
参考：https://qiita.com/KatsunoriNakamura/items/dd567ea7cfaa99685453

言葉

・Flask: python上で動くウェブアプリケーションフレームワーク。かんたんにwebアプリが作れました。
・webApi: この記事では、URIを叩くとDBに対する操作をおこなってくれるwebサーバを指す。

概要

1.Flaskをインストール
2.Apiファイルを作成

1.Flaskをインストール

コマンドラインから、以下のコマンドを打ちます。

pip install Flask

2.Apiファイルを作成

説明の流れとして、まずコード全体を示したあとに、簡単に各コードの解説していきます。

webAPIファイルの全貌

以下のファイルを作成し、実行することでサーバが起動します。
サーバ起動中に、CRUDメソッドに設定したURIを叩くことで、DBを操作できます。

sampleapp.py

from flask import Flask, jsonify, request, render_template

app = Flask(__name__)

# DB
stores = [
    {
        'name': 'my_store',
        'items': [
            {
            'name': 'chocolate',
            'price': 120
            }
        ]
    }
]

# storeに対するCRUD--------------
# GET /store/<string:name>
@app.route('/stores/<string:name>') # 'http://127.0.0.1:5000/store/some_name'
def get_store(name):
    for store in stores:
        if store["name"] == name:
            return jsonify(store)
    return jsonify({"message": "no store named {} found.".format(name)})

# POST /store data: {name:}
@app.route('/stores', methods=['POST'])
def create_store():
    request_data = request.get_json()
    store = next(filter(lambda x: x["name"]==request_data["name"], stores), None)
    if store != None:
        return jsonify({"message": "store named {} already exist.".format(request_data["name"])})
    else:
        new_store = {
            "name": request_data["name"],
            "items": request_data["items"]
        }
        stores.append(new_store)
        return jsonify({"message": "{} store is added.".format(request_data["name"])})

# PUT /store data: {name:}
@app.route('/stores/<string:name>', methods=['PUT'])
def update_store(name):
    request_data = request.get_json()
    store = next(filter(lambda x: x["name"] == name, stores), None)
    if store == None:
        return jsonify({"message": "no store named {} found.".format(name)})
    else:
        store["items"] = request_data["items"]
        return jsonify({"message": "{} is updated.".format(name)})

# DELETE /stores/<string:name>
@app.route('/stores/<string:name>', methods=['DELETE'])
def delete_store(name):
    global stores
    stores = list(filter(lambda x: x["name"] != name, stores))
    return jsonify({"message": "Delete store named {}".format(name)})

# --------------------storeに対するCRUD

# GET /stores
@app.route('/stores')
def get_stores():
    return jsonify({'stores': stores})

# ホーム画面にhtmlを読み込んでみる。
# GET /
@app.route('/')
def home():
    return render_template("index.html")

app.run(port=5000)

解説

sampleapp.py

from flask import Flask, jsonify, request, render_template

Flaskライブラリから必要なモジュールをインポートしています。

sampleapp.py

app = Flask(__name__)

アプリケーション本体を作成します。
pythonでは、アンダースコアでかこまれた特別なデフォルト変数があり、nameはファイル名にあたりますので、今回の場合sampleappにあたります。
ただし、実行ファイル(ターミナルからpython ~で実行したファイル)のnameはmainを返します。
Flaskは実行ファイル上でしか正しく動作することができないため、呼び出されたファイルについてname=mainであることを確認しています。

sampleapp.py

# DB
stores = [
    {
        'name': 'my_store',
        'items': [
            {
            'name': 'chocolate',
            'price': 120
            }
        ]
    }
]

仮のDBです。
ストアが複数格納され、各ストアはストア名と複数の商品データがはいるとしています。

sampleapp.py

# GET /store/<string:name>
@app.route('/stores/<string:name>') # 'http://127.0.0.1:5000/store/some_name'
def get_store(name):
    for store in stores:
        if store["name"] == name:
            return jsonify({"stores": store})
    return jsonify({"message": "no store named {} found.".format(name)})

GETメソッドです。
ストア名を指定して、存在すればjson型のレスポンスで返しています。
ストアが存在しない場合もメッセージをjson型のレスポンスで返しています。

@app.route('/stores/<>')でappにURIを登録しています。(デフォルトIPは'http://127.0.0.1:5000'に自動的に指定されます。)
このURIが叩かれたときに、下のメソッドが呼ばれます。引数にURI中の<>を代入しています。
jsonify( )は辞書型からjson型を作成するメソッドです。

sampleapp.py

# POST /store data: {name:}
def create_store():
    request_data = request.get_json()
    store = next(filter(lambda x: x["name"]==request_data["name"], stores), None)
    if store != None:
        return jsonify({"message": "store named {} already exist.".format(request_data["name"])})
    else:
        new_store = {
            "name": request_data["name"],
            "items": request_data["items"]
        }
        stores.append(new_store)
        return jsonify({"message": "{} store is added.".format(request_data["name"])})

POSTメソッドです。
URI指定の際に、POSTを指定しています。(デフォルトはGETが指定されています。)
request.get_json()でリクエストボディを取得できます。
同じ名前のストアがなければ、リクエストボディのデータを持ったストアをデータベースに加えます。

PUTメソッドとDELETEメソッドについては、特に追加情報がないので割愛します。

sampleapp.py

# GET /stores
@app.route('/stores')
def get_stores():
    return jsonify({'stores': stores})

CRUD操作の確認用にDB全体を取得するAPIをつくっておきました。

sampleapp.py

#ホーム画面にhtmlを読み込んでみる。
# GET /
@app.route('/')
def home():
    return render_template("index.html")

htmlファイルを呼び出せます。
呼び出し先で、DB全体に対するGETメソッドを呼び出すように設定しています。

sampleapp.py

app.run(port=5000)

最後にアプリケーションを起動する記述をします。
ポート番号を指定しなくてもデフォルト5000がデフォルトなのですが、明言するためにあえて書いています。
もちろん他のポート番号も指定できます。

動作確認

実行

$ python sampleapp.py
 * Serving Flask app "sampleapp" (lazy loading)
 * Environment: production
   WARNING: This is a development server. Do not use it in a production deployment.
   Use a production WSGI server instead.
 * Debug mode: off
 * Running on http://127.0.0.1:5000/ (Press CTRL+C to quit)