【SQLAlchemy活用術】プログラムでSQLクエリを生成して、柔軟なデータベース操作を実現

2024-07-27

SQLAlchemy で SQL コードをプログラム的に生成する方法

しかし、場合によっては、プログラム的に SQL コードを生成する必要がある場合があります。たとえば、動的なクエリを生成したり、複雑なクエリロジックを実装したりする場合などです。

SQLAlchemy では、以下の2つの方法でプログラム的に SQL コードを生成できます。

SQLAlchemy Core expression language

SQLAlchemy Core expression language は、SQL クエリを Python オブジェクトとして表現するための強力なツールです。この言語を使用して、SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE などのクエリを作成できます。

from sqlalchemy import create_engine, MetaData, Table, Column, String, Integer

engine = create_engine("sqlite:///example.db")
metadata = MetaData()

users_table = Table("users", metadata,
    Column("id", Integer, primary_key=True),
    Column("name", String(255)),
    Column("email", String(255)),
)

query = select(users_table.name, users_table.email).where(users_table.id == 1)

print(str(query))

このコードは、次の SQL クエリを生成します。

SELECT name, email FROM users WHERE id = 1

SQLAlchemy ORM

SQLAlchemy ORM を使用して、プログラム的に SQL コードを生成することもできます。ただし、ORM は Core expression language ほど柔軟ではありません。

from sqlalchemy import create_engine, MetaData, Table, Column, String, Integer
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base

engine = create_engine("sqlite:///example.db")
metadata = MetaData()

Base = declarative_base(metadata=metadata)

class User(Base):
    __tablename__ = "users"

    id = Column(Integer, primary_key=True)
    name = Column(String(255))
    email = Column(String(255))

user = User.query.get(1)

print(str(user.query))

SELECT * FROM users WHERE id = 1

プログラミング例

動的なクエリを生成

動的なクエリを生成するには、Core expression language を使用できます。たとえば、次のコードは、ユーザーの名前とメールアドレスに基づいてユーザーを検索するクエリを生成します。

from sqlalchemy import create_engine, MetaData, Table, Column, String, Integer
from sqlalchemy import and_

engine = create_engine("sqlite:///example.db")
metadata = MetaData()

users_table = Table("users", metadata,
    Column("id", Integer, primary_key=True),
    Column("name", String(255)),
    Column("email", String(255)),
)

name = input("名前を入力してください: ")
email = input("メールアドレスを入力してください: ")

query = select(users_table).where(
    and_(users_table.name == name, users_table.email == email)
)

print(str(query))

SELECT * FROM users WHERE name = '山田太郎' AND email = '[email protected]'

複雑なクエリロジックを実装

from sqlalchemy import create_engine, MetaData, Table, Column, String, Integer
from sqlalchemy import and_, order_by

engine = create_engine("sqlite:///example.db")
metadata = MetaData()

users_table = Table("users", metadata,
    Column("id", Integer, primary_key=True),
    Column("name", String(255)),
    Column("email", String(255)),
)

name = input("名前を入力してください: ")
email = input("メールアドレスを入力してください: ")

query = select(users_table).where(
    and_(users_table.name == name, users_table.email == email)
).order_by(users_table.name, users_table.email)

print(str(query))

from sqlalchemy import create_engine, MetaData, Table, Column, String, Integer
from sqlalchemy import and_

# データベースへの接続
engine = create_engine("sqlite:///example.db")
metadata = MetaData()

# users テーブルの定義
users_table = Table("users", metadata,
    Column("id", Integer, primary_key=True),
    Column("name", String(255)),
    Column("email", String(255)),
)

# ユーザーの名前とメールアドレスの入力を促す
name = input("名前を入力してください: ")
email = input("メールアドレスを入力してください: ")

# SQL クエリを生成
query = select(users_table).where(
    and_(users_table.name == name, users_table.email == email)
)

# 生成された SQL クエリを表示
print(str(query))

# クエリを実行し、結果をフェッチ
results = engine.execute(query).fetchall()

# 検索結果を表示
if results:
    for user in results:
        print(f"名前: {user[1]}, メールアドレス: {user[2]}")
else:
    print("一致するユーザーが見つかりませんでした。")

このコードは以下の通り動作します。

まず、create_engine() 関数を使用して、SQLite データベースへの接続を作成します。
次に、MetaData() オブジェクトを作成して、テーブル定義を格納します。
次に、Table() 関数を使用して、users テーブルを定義します。このテーブルには、id、name、email の 3 つの列があります。
次に、ユーザーの名前とメールアドレスの入力を促します。
次に、and_() 関数を使用して、name と email の両方が一致するユーザーを検索する SQL クエリを生成します。
次に、str() 関数を使用して、生成された SQL クエリを文字列に変換して表示します。
次に、execute() メソッドを使用してクエリを実行し、結果をフェッチします。
検索結果がある場合は、各ユーザーの名前とメールアドレスを印刷します。
検索結果がない場合は、一致するユーザーが見つからないことを示すメッセージを印刷します。

SQLAlchemy declarative base は、Python オブジェクトを使用してデータベーステーブルとクエリを定義するフレームワークです。declarative base を使用すると、SQL クエリを明示的に記述せずに、オブジェクト操作を使用してクエリを生成できます。

from sqlalchemy import create_engine, MetaData
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base

engine = create_engine("sqlite:///example.db")
metadata = MetaData()

Base = declarative_base(metadata=metadata)

class User(Base):
    __tablename__ = "users"

    id = Column(Integer, primary_key=True)
    name = Column(String(255))
    email = Column(String(255))

user = User.query.filter_by(name="山田太郎").first()

print(str(user.query))

SELECT * FROM users WHERE name = '山田太郎'

SQLAlchemy SQL generation extension

SQLAlchemy には、SQL コードを生成するためのいくつかのサードパーティ製拡張機能があります。これらの拡張機能を使用すると、より高度なクエリや複雑なロジックを生成できます。

ロジック固有の SQL コード生成ライブラリ

場合によっては、SQLAlchemy よりもロジック固有の SQL コード生成ライブラリを使用する方が適切な場合があります。これらのライブラリは、特定の種類のクエリやロジックを生成するために特化されていることが多く、より効率的で高速なコードを生成できます。

どの方法を選択すべきか？

使用する方法は、要件によって異なります。

パフォーマンスが重要 な場合は、ロジック固有の SQL コード生成ライブラリを使用すると、より効率的なコードを生成できる場合があります。
複雑なクエリ または 高度なロジック の場合は、SQLAlchemy 拡張機能またはロジック固有の SQL コード生成ライブラリを使用する方がよい場合があります。
シンプルなクエリ の場合は、SQLAlchemy Core expression language または declarative base を使用するのが最も簡単です。

どの方法を選択する場合でも、コードをテストして、期待どおりに動作することを確認することが重要です。

sqlalchemy