【SQLAlchemy】lazy=True、joinedload、noload、passive_updates、expire_on_update：リレーション属性とセッション管理の完全ガイド

SQLAlchemyにおけるリレーション属性設定とオブジェクトのセッション追加に関する詳細解説

SQLAlchemyにおいて、リレーション属性を設定すると、設定された関係にあるオブジェクトが自動的にセッションに追加されます。これは便利な機能ですが、場合によっては意図しない動作を引き起こす可能性もあります。そこで、本記事では、このメカニズムの詳細と、オブジェクトのセッション追加を抑制する方法について解説します。

リレーション属性設定とセッション追加のメカニズム

• リレーション属性: エンティティ同士の関係を定義するために使用される属性です。
• セッション: データベースとのやり取りを管理するオブジェクトです。

リレーション属性を設定すると、その属性にアクセスした際に、関連するオブジェクトがセッションに追加されます。これは、オブジェクトグラフ全体を効率的に操作できるというメリットがあります。

しかし、以下の場合、意図しないオブジェクトがセッションに追加されてしまう可能性があります。

• 関係を単に参照したいだけで、オブジェクトを操作する予定がない場合
• まだコミットされていない変更を含むオブジェクトをセッションに追加したくない場合

オブジェクトのセッション追加を抑制するには、以下の方法があります。

方法1: lazy=Trueオプションを使用する

lazy=Trueオプションを設定すると、リレーション属性にアクセスした際に、関連オブジェクトの読み込みが遅延されます。オブジェクトが実際に必要になるまで、セッションに追加されません。

from sqlalchemy import Column, Integer, String, ForeignKey
from sqlalchemy.orm import relationship

class User(Base):
    __tablename__ = 'users'

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

    posts = relationship("Post", lazy=True)  # lazy=True を設定

class Post(Base):
    __tablename__ = 'posts'

    id = Column(Integer, primary_key=True)
    title = Column(String(255))
    content = Column(Text)
    user_id = Column(Integer, ForeignKey('users.id'))

    user = relationship("User")  # 逆方向リレーション

# ユーザーを取得
user = session.query(User).get(1)

# 関連する投稿にアクセス (まだセッションに追加されていない)
print(user.posts)  # -> []

# 実際に投稿にアクセスすると、セッションに追加される
post = user.posts[0]
print(post.title)

方法2: joinedloadオプションを使用する

joinedloadオプションを使用すると、クエリの実行時に、関連オブジェクトをEagerローディングできます。これにより、オブジェクトがセッションに追加される前に、関連オブジェクトを取得することができます。

from sqlalchemy import Column, Integer, String, ForeignKey
from sqlalchemy.orm import relationship

class User(Base):
    __tablename__ = 'users'

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

    posts = relationship("Post")

class Post(Base):
    __tablename__ = 'posts'

    id = Column(Integer, primary_key=True)
    title = Column(String(255))
    content = Column(Text)
    user_id = Column(Integer, ForeignKey('users.id'))

    user = relationship("User")

# ユーザーと関連する投稿をEagerローディングで取得
user = session.query(User).options(joinedload(User.posts)).get(1)

# 関連投稿はすでにセッションに追加されている
print(user.posts)

from sqlalchemy import Column, Integer, String, ForeignKey
from sqlalchemy.orm import relationship

class User(Base):
    __tablename__ = 'users'

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

    posts = relationship("Post", noload=True)

class Post(Base):
    __tablename__ = 'posts'

    id = Column(Integer, primary_key=True)
    title = Column(String(255))
    content = Column(Text)
    user_id = Column(Integer, ForeignKey('users.id'))

    user = relationship("User")

# ユーザーを取得
user = session.query(User).get(1)

# 関連投稿にアクセスしても、セッションに追加されない
print(user.posts)  # -> []

from sqlalchemy import Column, Integer, String, ForeignKey
from sqlalchemy.orm import relationship

# ユーザーエンティティ
class User(Base):
    __tablename__ = 'users'

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

    # リレーション属性 (lazy=Trueを設定)
    posts = relationship("Post", lazy=True)

# 投稿エンティティ
class Post(Base):
    __tablename__ = 'posts'

    id = Column(Integer, primary_key=True)
    title = Column(String(255))
    content = Column(Text)
    user_id = Column(Integer, ForeignKey('users.id'))

    # 逆方向リレーション
    user = relationship("User")


# データベース接続
engine = create_engine('sqlite:///database.db')
Base.metadata.create_all(engine)

# セッション作成
session = Session(bind=engine)

# ユーザー情報を追加
user = User(name='Taro Yamada')
session.add(user)

# ユーザーと関連投稿をEagerローディングで取得 (joinedloadオプションを使用)
user_with_posts = session.query(User).options(joinedload(User.posts)).get(1)

# 関連投稿にアクセス (セッションに追加済み)
print(user_with_posts.posts)  # -> [{'id': 1, 'title': '初めての投稿', 'content': '...'}]

# ユーザーと関連投稿をnoloadオプションで取得 (セッションに追加されない)
user_without_posts = session.query(User).options(noload(User.posts)).get(1)

# 関連投稿にアクセスしても、セッションに追加されない
print(user_without_posts.posts)  # -> []

# 変更をコミット
session.commit()

# セッションクローズ
session.close()

このコード例では、以下の操作を実行しています。

1. ユーザーエンティティと投稿エンティティを定義します。
2. ユーザーと関連投稿をEagerローディングとnoloadオプションを使用して取得します。
3. Eagerローディングの場合、関連投稿はセッションに追加されます。

このコード例は、リレーション属性設定とオブジェクトのセッション追加に関する基本的な概念を理解するのに役立ちます。具体的な状況に応じて、適切な方法を選択してください。

SQLAlchemyにおけるリレーション属性設定とオブジェクトのセッション追加に関するその他の方法

passive_updates=Trueオプションを使用すると、リレーション属性を更新しても、関連オブジェクトが自動的にセッションに追加されなくなります。

from sqlalchemy import Column, Integer, String, ForeignKey
from sqlalchemy.orm import relationship

class User(Base):
    __tablename__ = 'users'

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

    posts = relationship("Post", passive_updates=True)

class Post(Base):
    __tablename__ = 'posts'

    id = Column(Integer, primary_key=True)
    title = Column(String(255))
    content = Column(Text)
    user_id = Column(Integer, ForeignKey('users.id'))

    user = relationship("User")

# ユーザーを取得
user = session.query(User).get(1)

# 関連投稿を取得
posts = user.posts

# 関連投稿のタイトルを更新
for post in posts:
    post.title = '更新されたタイトル'

# 変更をコミット
session.commit()

# 関連オブジェクトはセッションに追加されていない
print(session.new)  # -> []

from sqlalchemy import Column, Integer, String, ForeignKey
from sqlalchemy.orm import relationship

class User(Base):
    __tablename__ = 'users'

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

    posts = relationship("Post", expire_on_update=True)

class Post(Base):
    __tablename__ = 'posts'

    id = Column(Integer, primary_key=True)
    title = Column(String(255))
    content = Column(Text)
    user_id = Column(Integer, ForeignKey('users.id'))

    user = relationship("User")

# ユーザーを取得
user = session.query(User).get(1)

# 関連投稿を取得
posts = user.posts

# 関連投稿のタイトルを更新
for post in posts:
    post.title = '更新されたタイトル'

# 変更をコミット
session.commit()

# 関連オブジェクトはセッションから削除されている
print(session.deleted)  # -> [{'id': 1, 'title': '元のタイトル', 'content': '...', 'user_id': 1}]

flushメソッドを使用すると、セッション内のすべての変更をデータベースに書き込みます。このメソッドを使用することで、リレーション属性を更新した後に、関連オブジェクトを明示的にセッションに追加することができます。

from sqlalchemy import Column, Integer, String, ForeignKey
from sqlalchemy.orm import relationship

class User(Base):
    __tablename__ = 'users'

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

    posts = relationship("Post")

class Post(Base):
    __tablename__ = 'posts'

    id = Column(Integer, primary_key=True)
    title = Column(String(255))
    content = Column(Text)
    user_id = Column(Integer, ForeignKey('users.id'))

    user = relationship("User")

# ユーザーを取得
user = session.query(User).get(1)

# 関連投稿を取得
posts = user.posts

# 関連投稿のタイトルを更新
for post in posts:
    post.title = '更新されたタイトル'

# 変更をコミット
session.flush()  # 関連オブジェクトをセッションに追加

# 変更をコミット
session.commit()

# 関連オブジェクトはセッションに追加されている
print(session.new)  # -> [{'id': 1, 'title': '更新されたタイトル', 'content': '...', 'user_id': 1}]

ハンドラーを使用すると、リレーション属性がアクセスされたときに実行されるカスタムロジックを定義することができます。このロジックを使用して、オブジェクトのセッション追加を制御することができます。

from sqlalchemy import Column, Integer, String, ForeignKey
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy.orm import relationship


Base = declarative_base()


class User(Base):