PythonのフレームワークFlaskを使用してWebアプリ作成の物語（４）DBに接続して操作してみよう

このシリーズの目的

• PythonのフレームワークであるFlaskを使用してWebアプリに必要な機能の作成と解説をやります。
• 普段の勉強のアウトプットとして書いています。質問や指摘は大歓迎です。

前回まで

PythonのフレームワークFlaskを使用してWebアプリ作成の物語（１）こんにちは世界

PythonのフレームワークFlaskを使用してWebアプリ作成の物語（２）HTMLの表示とメソッドとパラメータの受け取りかた

PythonのフレームワークFlaskを使用してWebアプリ作成の物語（３）Docker登場　DBの準備

目的

• Flask で Postgresql に接続
• DB にレコードを登録できること
• DB からレコードを取得できること

ソースコード

GitHub

環境準備

python のパッケージを追加

requirements.txt

flask
sqlalchemy
psycopg2

上記をpip install -r requirements.txt でインストール

ポイント

sqlalchemyは python の ORM ライブラリ（簡単に言うとDB 操作は sqlalchemy が担当するよ）

psycopg2は flask と postgresql を繋いでくれる役割

インストールしたパッケージを一括でアンインストールする（必要があれば）

• pip でインストールしたパッケージの一覧を取得

$ pip freeze > piplist.txt

• 一括でアンインストール

$ pip uninstall -y -r piplist.txt

フォルダ構成

.
├── README.md
├── docker-compose.yml
├── form.html
├── postgresql
│   └── init
│       ├── 1_create_db.sql
│       └── 2_create_table.sh
├── requirements.txt
├── src
│   ├── UserModel.py
│   ├── main.py
│   ├── setting.py
│   └── templates
│       └── hello.html
└── test.http

DB接続の準備

setting.py

from sqlalchemy import *
from sqlalchemy.orm import *
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
import psycopg2

# postgresqlのDBの設定
DATABASE = "postgresql://postgres:@192.168.1.19:5432/flask_tutorial"

# Engineの作成
ENGINE = create_engine(
    DATABASE,
    encoding="utf-8",
    # TrueにするとSQLが実行される度に出力される
    echo=True
)

# Sessionの作成
session = scoped_session(
    # ORM実行時の設定。自動コミットするか、自動反映するなど。
    sessionmaker(
        autocommit=False,
        autoflush=False,
        bind=ENGINE
    )
)

# modelで使用する
Base = declarative_base()
Base.query = session.query_property()

ポイント

• DB の接続先情報
  
  DATABASE = "postgresql://postgres:@192.168.1.19:5432/flask_tutorial

DATABASE = "postgresql://{DBのユーザ}:{DBのパスワード}@{url}:{ポート番号}/{DB名}
  
  今回のDBは前回用意したDBをそのまま利用
  
  {url}は自分のPCのIPを入力

• Engine 作成

ENGINE = create_engine(
    DATABASE,
    encoding="utf-8",
    # TrueにするとSQLが実行される度に出力される
    echo=True
)

Engine はDBにアクセスするための土台なんだと覚えとけば、とりあえずOK

• Session作成

session = scoped_session(
    # ORM実行時の設定。自動コミットするか、自動反映するなど。
    sessionmaker(
        autocommit=False,
        autoflush=False,
        bind=ENGINE
    )
)

SessionはflaskとDBとのやり取りを全て担当してくれるもの

データを挿入するテーブルを準備

2_create_table.sh

#!/bin/bash
psql -U postgres -d flask_tutorial << "EOSQL"
CREATE TABLE users (
        id SERIAL NOT NULL, 
        name VARCHAR(200), 
        created_at TIMESTAMP WITHOUT TIME ZONE NOT NULL, 
        updated_at TIMESTAMP WITHOUT TIME ZONE NOT NULL, 
        PRIMARY KEY (id)
);
EOSQL

UserModel.py

from datetime import datetime
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy import Column, Integer, String, DateTime
from setting import Base
from setting import ENGINE

class User(Base):
    """
    UserModel
    """

    __tablename__ = 'users'
    id = Column(Integer, primary_key=True, autoincrement=True)
    name = Column(String(200))
    created_at = Column(DateTime, default=datetime.now, nullable=False)
    updated_at = Column(DateTime, default=datetime.now, nullable=False)

    def __init__(self, name):
        self.name = name

if __name__ == "__main__":
    Base.metadata.create_all(bind=ENGINE)

ポイント

• DBのDockerコンテナを初めて起動した際に、2_create_table.shでUserテーブルを作成する
  ※ DBが一度作成されている場合は、/Users/${USER}/Volumes/flask_tutorial/postgresを削除する
• flask側にDB上に、どんなテーブルがあるのかをsqlarchemyを使用して定義してあげる

DB 確認

• コンテナを起動
  

$ docker-compose up -d
Creating network "flask-tutorial_default" with the default driver
Creating flask_tutorial_postgresql ... done
Creating flask_tutorial_pgadmin4   ... done

• pgadminでUserテーブルが作成されていることを確認

DB操作準備

main.py

from flask import Flask, request, render_template
from UserModel import User
from setting import session
from sqlalchemy import *
from sqlalchemy.orm import *

# appという名前でFlaskのインスタンスを作成
app = Flask(__name__)

# 登録処理
@app.route('/', methods=["POST"])
def register_record():

    name = request.form['name']

    session.add(User(name))

    session.commit()

    return render_template("hello.html", name=name, message="登録完了しました！")

# 取得処理
@app.route('/', methods=["GET"])
def fetch_record():

    name = request.args.get('name')

    db_user = session.query(User.name).\
        filter(User.name == name).\
        all()

    if len(db_user) == 0:
        message = "登録されていません。"
    else:
        message = "登録されています。"

    return render_template("hello.html", name=name, message=message)

if __name__ == '__main__':
    app.run()

ポイント

• 操作に必要なものをインポート

  • 操作対象のテーブル
  • DBの操作を行うのでsessionが必要

from UserModel import User
from setting import session
from sqlalchemy import *
from sqlalchemy.orm import *

• 登録処理

# 登録処理
@app.route('/', methods=["POST"])
def register_record():

    name = request.form['name']

    session.add(User(name))

    session.commit()

    return render_template("hello.html", name=name, message="登録完了しました！")

実際に登録している箇所は以下

    session.add(User(name))

    session.commit()

session.addでINSERT文を実行

session.commit()コミットしてる

• 取得処理

# 取得処理
@app.route('/', methods=["GET"])
def fetch_record():

    name = request.args.get('name')

    db_user = session.query(User.name).\
        filter(User.name == name).\
        all()

    if len(db_user) == 0:
        message = "登録されていません。"
    else:
        message = "登録されています。"

    return render_template("hello.html", name=name, message=message)

取得処理は、以下

    db_user = session.query(User.name).\
        filter(User.name == name).\
        all()

session.query(User.name)で取得したいテーブル.列名

filter(User.name == name)はWHERE句

all()でクエリを実行

※　今回は単純なSELECT文のみ、テーブル結合などもできるので必要に応じて適宜調べてください。

DB操作確認

• コンテナを起動
  

 $ docker-compose up -d
 Creating network "flask-tutorial_default" with the default driver
 Creating flask_tutorial_postgresql ... done
 Creating flask_tutorial_pgadmin4   ... done

• flaskを起動

$ python src/main.py
 * Serving Flask app "main" (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)

• form.htmlで確認

次回

• nginxのdockerコンテナを用意して、静的なページをflaskから切り離す