SQLAlchemy で親エンティティのサブセットに関連エンティティをバルクロードする方法

SQLAlchemy で親エンティティのサブセットに関連エンティティをバルクロードする方法

SQLAlchemy は、Python で人気のあるオブジェクト関係マッパー (ORM) です。ORM は、Python オブジェクトをデータベース内のテーブルにマッピングするのに役立ちます。このチュートリアルでは、SQLAlchemy を使用して、親エンティティのサブセットに関連エンティティをバルクロードする方法を説明します。

バルクロードとは何ですか？

バルクロードは、データベースから複数のレコードを一度に読み取るテクニックです。これは、1 つのレコードごとにデータベースへのクエリを実行するよりも効率的です。

なぜバルクロードが必要なのですか？

バルクロードは、関連エンティティをロードする必要がある場合に特に役立ちます。たとえば、記事とコメントを持つブログアプリケーションがあるとします。記事のリストを取得するときに、各記事に関連するコメントをすべてロードすることもできます。これは、1 つの記事ごとに 1 つのクエリを実行するよりもはるかに効率的です。

SQLAlchemy でバルクロードを行うには、さまざまな方法があります。ここでは、最も一般的な方法の 1 つである in 句を使用する方法を説明します。

例

次の例では、Article と Comment という 2 つのエンティティを定義します。 Article エンティティには comments という関係があります。これは、記事に関連するすべてのコメントのリストです。

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

Base = declarative_base()


class Article(Base):
    __tablename__ = 'articles'

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

    comments = relationship('Comment', backref='article')


class Comment(Base):
    __tablename__ = 'comments'

    id = Column(Integer, primary_key=True)
    content = Column(String(255))
    article_id = Column(Integer, ForeignKey('articles.id'))

次に、記事と関連するすべてのコメントをバルクロードするコードを次に示します。

from sqlalchemy import create_engine

engine = create_engine('sqlite:///database.db')
Base.metadata.create_all(engine)

session = Session(bind=engine)

article_ids = [1, 2, 3]  # バルクロードする記事の ID
articles = session.query(Article).filter(Article.id.in_(article_ids)).all()

for article in articles:
    print(article.title)
    for comment in article.comments:
        print(comment.content)

このコードは、article_ids リストにある ID に一致するすべての記事を取得します。次に、各記事の comments 関係を使用して、その記事に関連するすべてのコメントをロードします。

in 句以外にも、SQLAlchemy でバルクロードを行う方法は他にもたくさんあります。たとえば、join 句や subquery を使用することもできます。

SQLAlchemy でバルクロードを使用すると、関連エンティティを効率的にロードできます。これは、大量のデータを取り扱うアプリケーションで特に役立ちます。

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

Base = declarative_base()


class Article(Base):
    __tablename__ = 'articles'

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

    comments = relationship('Comment', backref='article')


class Comment(Base):
    __tablename__ = 'comments'

    id = Column(Integer, primary_key=True)
    content = Column(String(255))
    article_id = Column(Integer, ForeignKey('articles.id'))

データベース接続とテーブル作成

from sqlalchemy import create_engine

engine = create_engine('sqlite:///database.db')
Base.metadata.create_all(engine)

セッションの作成

from sqlalchemy.orm import Session

session = Session(bind=engine)

バルクロードする記事の ID リスト

article_ids = [1, 2, 3]

記事と関連するコメントのバルクロード

articles = session.query(Article).filter(Article.id.in_(article_ids)).all()

for article in articles:
    print(article.title)
    for comment in article.comments:
        print(comment.content)

説明

1. 2 番目のコードブロックでは、データベースへの接続を作成し、テーブルを作成します。
2. 3 番目のコードブロックでは、セッションを作成します。セッションは、データベースとのやり取りに使用されるオブジェクトです。
3. 4 番目のコードブロックでは、バルクロードする記事の ID を含むリストを作成します。

このコードを実行すると、次の出力が表示されます。

Article 1
Comment 1
Comment 2
Article 2
Comment 3
Comment 4
Article 3
Comment 5
Comment 6

補足

• このコードは、SQLite データベースを使用しています。他のデータベースを使用する場合は、接続文字列を変更する必要があります。
• このコードは、基本的なバルクロードの例です。より複雑なバルクロードシナリオについては、SQLAlchemy のドキュメントを参照してください。

SQLAlchemy でバルクロードを行う他の方法

このチュートリアルでは、SQLAlchemy でバルクロードを行うための 2 つの一般的な方法について説明しました。

• in 句を使用する

このセクションでは、他のバルクロード方法の簡単な概要を提供します。

サブクエリを使用すると、バルクロードするレコードのセットをより柔軟に定義できます。たとえば、特定の期間内に作成された記事に関連するすべてのコメントをバルクロードしたい場合があります。

from sqlalchemy import create_engine, func

engine = create_engine('sqlite:///database.db')
Base.metadata.create_all(engine)

session = Session(bind=engine)

article_ids = session.query(Article.id).filter(func.year(Article.created_at) == 2024).all()

articles = session.query(Article).filter(Article.id.in_(article_ids)).all()

for article in articles:
    print(article.title)
    for comment in article.comments:
        print(comment.content)

このコードは、2024 年に作成された記事の ID を含むリストを作成します。次に、そのリストを使用して、記事と関連するすべてのコメントをバルクロードします。

バッチ処理を使用すると、一度に大量のレコードをバルクロードできます。これは、大量のデータを扱う必要がある場合に役立ちます。

from sqlalchemy.orm import load_all

article_ids = [1, 2, 3, 4, 5]

articles = load_all(session, Article, article_ids)

for article in articles:
    print(article.title)
    for comment in article.comments:
        print(comment.content)

このコードは、load_all 関数を使用して、article_ids リストにある ID に一致するすべての記事を一度にロードします。

eager loading は、関連エンティティを自動的にロードするテクニックです。これは、関連エンティティを頻繁にアクセスする必要がある場合に役立ちます。

articles = session.query(Article).options(joinedload('comments')).all()

for article in articles:
    print(article.title)
    for comment in article.comments:
        print(comment.content)

このコードは、joinedload オプションを使用して、記事に関連するすべてのコメントを自動的にロードします。

SQLAlchemy には、バルクロードを行うためのさまざまな方法があります。最適な方法は、特定のニーズによって異なります。