PostgreSQLでFlask SQLAlchemyを使う際の接続プール設定

2024-05-22

Flask SQLAlchemyでDB接続を再利用する方法

この問題を解決するには、SQLAlchemyのコネクションプーリング機能を使用します。コネクションプーリングを使用すると、アプリケーションは必要に応じてデータベース接続を作成し、使用していない接続はプールに返します。これにより、データベースへの接続と切断にかかるオーバーヘッドを削減し、アプリケーションのパフォーマンスとスケーラビリティを向上させることができます。

Flask SQLAlchemyでコネクションプーリングを有効にする方法は次のとおりです。

  1. app.config 辞書に次の設定を追加します。
SQLALCHEMY_POOL_SIZE = 20
SQLALCHEMY_POOL_RECYCLE = 28800
SQLALCHEMY_POOL_TIMEOUT = 300
  • SQLALCHEMY_POOL_SIZE：プール内の最大接続数
  • SQLALCHEMY_POOL_RECYCLE：接続が再利用されるまでの秒数
  • SQLALCHEMY_POOL_TIMEOUT：接続がアイドル状態のままになる最大秒数
  1. アプリケーションでFlask-SQLAlchemy拡張機能を使用している場合は、次の行を追加する必要があります。
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

db = SQLAlchemy(app)

上記の設定は次のように動作します。

  • アプリケーションが起動すると、SQLAlchemyはSQLALCHEMY_POOL_SIZE で指定された数の接続を作成します。
  • 要求がアプリケーションに到達すると、SQLAlchemyはプールから利用可能な接続を取得します。
  • 要求が完了すると、接続はプールに返されます。
  • 接続がSQLALCHEMY_POOL_RECYCLE 秒間使用されていない場合、SQLAlchemyは接続を再利用します。

コネクションプーリングを使用する利点：

  • パフォーマンスの向上: 毎回データベースに接続する必要がないため、アプリケーションのパフォーマンスが向上します。
  • スケーラビリティの向上: コネクションプーリングにより、アプリケーションはより多くのユーザーと要求を処理できます。
  • リソースの節約: コネクションプーリングにより、データベース接続の使用量が削減されます。

コネクションプーリングを使用する際の注意点：

  • SQLALCHEMY_POOL_SIZE の値は、アプリケーションのワークロードに応じて調整する必要があります。値が高すぎると、メモリ使用量が増加します。値が低すぎると、パフォーマンスが低下する可能性があります。
  • SQLALCHEMY_POOL_RECYCLE と SQLALCHEMY_POOL_TIMEOUT の値は、アプリケーションのニーズに応じて調整する必要があります。値が高すぎると、古い接続が使用され続ける可能性があります。値が低すぎると、接続が頻繁に閉じられたり作成されたりする可能性があります。


from flask import Flask, render_template
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

app = Flask(__name__)

# PostgreSQLデータベースへの接続を設定
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'postgresql://user:password@host:port/database'

# コネクションプーリングを有効にする
app.config['SQLALCHEMY_POOL_SIZE'] = 20
app.config['SQLALCHEMY_POOL_RECYCLE'] = 28800
app.config['SQLALCHEMY_POOL_TIMEOUT'] = 300

# Flask-SQLAlchemy拡張機能を初期化
db = SQLAlchemy(app)

# ユーザーを表すモデルを定義
class User(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    name = db.Column(db.String(80), nullable=False)
    email = db.Column(db.String(120), unique=True, nullable=False)

# ルートビューを定義
@app.route('/')
def index():
    # ユーザーのリストを取得
    users = User.query.all()

    # テンプレートをレンダリング
    return render_template('index.html', users=users)

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

このコードでは、次のことが行われています。

  1. Flask モジュールをインポートして、Flaskアプリケーションを作成します。
  2. SQLALCHEMY_DATABASE_URI 設定変数を使用して、PostgreSQLデータベースへの接続を設定します。
  3. SQLALCHEMY_POOL_SIZE、SQLALCHEMY_POOL_RECYCLE、SQLALCHEMY_POOL_TIMEOUT 設定変数を使用して、コネクションプーリングを有効にします。
  4. Flask-SQLAlchemy 拡張機能を初期化して、SQLAlchemyとの統合を可能にします。
  5. User モデルを定義して、データベースに保存されるユーザーのデータを定義します。
  6. / ルート用のビュー関数を定義します。この関数は、データベースからユーザーのリストを取得し、index.html テンプレートにレンダリングします。
  7. if __name__ == '__main__': ブロックを使用して、アプリケーションを debug モードで実行します。

このコードは、Flask SQLAlchemyでコネクションプーリングを使用する方法を示す基本的な例です。実際のアプリケーションでは、独自のモデル、ビュー、およびコントローラーを作成する必要があります。



Flask SQLAlchemyでDB接続を再利用するその他の方法

EngineContext マネージャーを使用すると、明示的に接続を開いたり閉じたりすることなく、コードブロック内でDB接続を再利用できます。

from sqlalchemy import create_engine

engine = create_engine('postgresql://user:password@host:port/database')

with EngineContext(engine) as ctx:
    # このブロック内のコードは、同じ接続を使用してデータベースにアクセスできます。
    pass

flask_sqlalchemy.session コンテキストマネージャーを使用すると、リクエストごとにDB接続を自動的に作成およびクローズできます。これは、各リクエストで新しい接続が必要な場合に便利です。

from flask import Flask
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

app = Flask(__name__)

# PostgreSQLデータベースへの接続を設定
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'postgresql://user:password@host:port/database'

# Flask-SQLAlchemy拡張機能を初期化
db = SQLAlchemy(app)

# ルートビューを定義
@app.route('/')
def index():
    with db.session() as session:
        # このブロック内のコードは、現在のリクエスト用の接続を使用してデータベースにアクセスできます。
        pass

    # セッションは自動的にコミットおよびクローズされます。

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

ThreadLocal オブジェクトを使用すると、スレッドごとにDB接続を保存できます。これは、マルチスレッドアプリケーションで各スレッドが独自の接続を使用する必要がある場合に便利です。

from flask import Flask
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
from threading import local

app = Flask(__name__)

# PostgreSQLデータベースへの接続を設定
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'postgresql://user:password@host:port/database'

# Flask-SQLAlchemy拡張機能を初期化
db = SQLAlchemy(app)

# スレッドごとに接続を保存するためのThreadLocalオブジェクトを作成
_local = local()

def get_db():
    if not hasattr(_local, 'db'):
        _local.db = db.create_engine()
    return _local.db

# ルートビューを定義
@app.route('/')
def index():
    db = get_db()
    # このブロック内のコードは、現在のスレッド用の接続を使用してデータベースにアクセスできます。

    # 接続は明示的に閉じられる必要はありません。

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

これらの方法はすべて、Flask SQLAlchemyでDB接続を再利用する方法を提供します。どの方法を使用するかは、特定のニーズと要件によって異なります。

Flask SQLAlchemyでDB接続を再利用するには、コネクションプーリング、EngineContext マネージャー、flask_sqlalchemy.session コンテキストマネージャー、または ThreadLocal オブジェクトを使用できます。どの方法を使用するかは、特定のニーズと要件によって異なります。


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