やりたいこと

入退管理システムの開発
- フォームに会員IDを入力
- データベースで照合
- 会員情報を記録

導入

Ubuntu-22.04

$ git colone https://github.com/masaki130/GymSystem.git
$ cd gym_system
$ python app2.py

フォルダ構成

Ubuntu-22.04

├── gym_system
    ├── __pycache__
    │   └── db.cpython-310.pyc
    ├── app2.py          # Flaskサーバ
    ├── db.py            # DB接続関数の定義
    ├── gym.db           # DB本体
    ├── init_db.py       # DB作成
    ├── schema.sql       # DBテーブル作成
    ├── seed.py          # DBに情報を登録
    └── templates
        └── index2.html  # UI

テーブルの作成

schema.sql

-- SQLiteに3つのテーブルを作成

-- ==========================
-- 会員テーブル
-- ==========================
CREATE TABLE IF NOT EXISTS members (                -- 無かったら作る
    member_id TEXT PRIMARY KEY,                     -- 文字列型, 主キー（一意のID）
    name TEXT NOT NULL,                             -- NOT NULL; 必須
    email TEXT,
    created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP   -- 現在時刻
);

-- ==========================
-- 入退室履歴
-- ==========================
CREATE TABLE IF NOT EXISTS entry_log (
    log_id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,               -- 自動で増える履歴番号
    member_id TEXT NOT NULL,
    action TEXT NOT NULL CHECK(action IN ('IN','OUT')),     -- 中と外を判別
    access_time DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,         -- 入退室した時間
    FOREIGN KEY(member_id)                                  -- 外部キー, membersテーブルに存在するmember_idしか登録できない
        REFERENCES members(member_id)
);

-- ==========================
-- 現在の状態
-- ==========================
CREATE TABLE IF NOT EXISTS current_status (         -- 現在館内にいるか
    member_id TEXT PRIMARY KEY,
    is_inside INTEGER NOT NULL DEFAULT 0,           -- 初期値として0
    last_updated DATETIME,                          -- 現在の時刻
    FOREIGN KEY(member_id)
        REFERENCES members(member_id)
);

DBに接続するための関数

db.py

# gym.dbに接続する処理
import sqlite3
import os

DATABASE = "gym.db"

# 絶対パス
print(os.path.abspath(DATABASE))

# データベースに接続する処理
def get_connection():
    conn = sqlite3.connect(DATABASE)
    conn.row_factory = sqlite3.Row      # SQLiteから取得したデータを，列名でアクセスできるようにする設定

    return conn

DBの作成

init_db.py

# schema.sqlに書かれたSQLを実行して，gym.dbを初期化
# db.pyで作ったget_connection()関数を読み込む
from db import get_connection

def init_database():
    # gym.dbに接続(db.pyに定義済み)
    conn = get_connection()

    # schema.sqlを開く
    with open("schema.sql", "r", encoding="utf-8") as f:
        # 読み込んだ複数のSQLを一度に実行
        conn.executescript(f.read())

    conn.commit()   # gym.dbに変更を保存
    conn.close()    # gym.dbの接続を終了

    print("データベースを作成しました。")

# 直接実行した時のみ動く
if __name__ == "__main__":
    init_database()

DBに会員情報を登録

seed.py

# gym.dbに，テスト用の初期データを登録する処理
# db.pyで定義したget_connectionを読み込む
from db import get_connection

# 初期データを登録する処理
def seed_members():
    conn = get_connection()     # gym.dbに接続
    cursor = conn.cursor()      # pythonとsqlの仲介役

    # 会員データ
    members = [
        ("1001", "山田 太郎", "yamada@example.com"),
        ("1002", "佐藤 花子", "sato@example.com"),
        ("1003", "田中 次郎", "tanaka@example.com")
    ]

    # executemany；各会員分，同じSQLを複数回実行
    # ?；プレースホルダー, 取得した値が入る
    cursor.executemany("""
        INSERT OR IGNORE INTO members
        (member_id,name,email)
        VALUES (?,?,?)
    """, members)

    # 現在の状態（全員外にいる）
    current = [
        ("1001", 0),
        ("1002", 0),
        ("1003", 0)
    ]

    cursor.executemany("""
        INSERT OR IGNORE INTO current_status
        (member_id,is_inside)
        VALUES (?,?)
    """, current)

    conn.commit()   # gym.dbに変更を保存
    conn.close()    # gym.dbの接続を終了

    print("初期データを登録しました。")

if __name__ == "__main__":
    seed_members()

UIの作成

index2.html

<!DOCTYPE html>
<html>

<head>
    <title>入退室管理システム</title>
</head>

<body>

<h1>入退室管理システム</h1>

<!--波カッコはJinja2の記法-->
<h2>現在利用人数：{{ count }}人</h2>

<hr>

<!--入力されたデータをapp2.pyの/scanへPOST送信-->
<form action="/scan" method="POST">

    <label>会員ID：</label>
    <!--入力フォーム-->
    <input
        type="text"
        name="member_id"
        placeholder="例：1001"
        required>

    <!--ボタンを押すとフォームを送信-->
    <button type="submit">
        確定
    </button>

</form>

<hr>

<h2>会員一覧</h2>

<table border="1">  <!--表を作成-->

<tr>
    <th>ID</th>     <!--表の列名-->
    <th>名前</th>
</tr>

<!--Jinja2のループ文-->
{% for member in members %}     
<tr>
    <td>{{ member["member_id"] }}</td>      <!--表にデータを表示-->
    <td>{{ member["name"] }}</td>
</tr>
{% endfor %}

</table>

<hr>

<h2>最新の入退室履歴</h2>

<table border="1">

<tr>
    <th>日時</th>
    <th>名前</th>
    <th>状態</th>
</tr>

{% for log in logs %}

<tr>
    <td>{{ log["entry_time"] }}</td>
    <td>{{ log["name"] }}</td>
    <td>{{ log["action"] }}</td>
</tr>

{% endfor %}

</table>

</body>
</html>

アプリ本体

app2.py

# 管理システムのメイン処理
from flask import Flask, render_template, request, redirect, url_for
from db import get_connection
from datetime import datetime

# Webサーバを作成
app = Flask(__name__)

# http://127.0.0.1:5000/に接続後, index()を実行
@app.route("/")
def index():

    conn = get_connection()
    cursor = conn.cursor()      # cursor; pythonからsqlを操作可能

    # 現在人数をカウント
    cursor.execute("""
        SELECT COUNT(*)
        FROM current_status
        WHERE is_inside=1
    """)

    # 取得したsqlの結果からカウント数だけを取り出す
    count = cursor.fetchone()[0]

    # 会員一覧
    cursor.execute("""
        SELECT *
        FROM members
        ORDER BY member_id
    """)

    members = cursor.fetchall()

    # 最新履歴(JOIN; 表を結合, ORDER BY entry_time DESC; 新しい順, LIMIT; 20件に制限)
    cursor.execute("""
        SELECT
            entry_log.entry_time,
            members.name,
            entry_log.action
        FROM entry_log
        JOIN members
        ON entry_log.member_id=members.member_id
        ORDER BY entry_time DESC
        LIMIT 20
    """)

    logs = cursor.fetchall()
    conn.close()

    # htmlの表示(index2.htmlに値を渡す)
    return render_template(
        "index2.html",
        count=count,
        members=members,
        logs=logs
    )

# フォーム受信した時に実行
@app.route("/scan", methods=["POST"])

def scan():
    # フォームから送られたデータを取得
    member_id = request.form["member_id"]   # member_id; index2.html内で付けたid, 入力された会員番号が入る

    conn = get_connection()
    cursor = conn.cursor()

    # 会員確認(WHERE; 条件文)
    cursor.execute("""
        SELECT *
        FROM members
        WHERE member_id=?
    """, (member_id,))

    # データベースから１行を取得
    member = cursor.fetchone()

    # 空の時
    if member is None:
        conn.close()

        return "会員が存在しません"

    # 現在の状態を取得
    cursor.execute("""
        SELECT is_inside
        FROM current_status
        WHERE member_id=?
    """, (member_id,))

    # データベースから１行を取得
    status = cursor.fetchone()

    # 入退判定
    if status["is_inside"] == 0:
        action = "IN"
        inside = 1
    else:
        action = "OUT"
        inside = 0

    # 履歴追加(INSERT INTO; テーブルにデータを追加)
    cursor.execute("""
        INSERT INTO entry_log
        (member_id, action, entry_time)
        VALUES (?,?,?)
    """, (member_id, action, datetime.now().strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")))

    # 状態更新(改行してるだけで１つのSQL文)
    cursor.execute("""
        UPDATE current_status
        SET
        is_inside=?,
        last_updated=?
        WHERE member_id=?
    """, (
        inside,
        datetime.now(),
        member_id
    ))

    conn.commit()
    conn.close()

    # 最初の画面に戻る
    return redirect(url_for("index"))

if __name__ == "__main__":
    app.run(debug=True)

結果

今後の予定

QRコードやカードリーダーを使用した入退管理システムの開発
UIをカッコよくする
AIを搭載する