Pythonで学ぶSQL入門

Pythonで学ぶSQL入門
## SQLiteを使ってデータベースの世界へようこそ

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1. Python で学ぶSQL 入門 SQLite を使ってデータベースの世界へようこそ 1
2. なぜデータベースが必要なの？ プログラムのデータ、どうやって保存しますか？ テキストファイルやCSV ファイル？ 手軽だけど、データが増えたり複雑になったりすると管理が大変… 欲しいデータを素早く見つけ出すのが難しい。 複数人や複数プログラムで同時に触るとデータが壊れやすい。 そこでデータベース！ データを 構造的に（整理して）保存します。 データの検索、更新、削除を 高速かつ安全に行えます。 データの 一貫性を守る仕組みがあります。 2
3. なぜ「SQLite 」から始めるの？ 数あるデータベースの中でも、SQLiteは初学者にとって最 高のパートナーです。 面倒な設定が一切不要！ サーバーのインストールや起動が必要ありませ ん。データベース全体が 単一のファイルになりま す。 Python に標準で入っている！ 追加のインストールは不要。 import sqlite3 と 書くだけですぐに始められます。 学習に集中できる！ 初心者がつまずきがちな「環境構築」を完全にス キップできます。 すぐにコードを書き始め、SQLの核心的な部分を 学べます。 3
4. はじめの一歩：データベースに接続する sqlite3 モジュールを使って、データベースファイルに接続します。 import sqlite3 # 'example.db'というファイルに接続します。 # ファイルがなければ、この瞬間に自動で作られます！ conn = sqlite3.connect('example.db') print("データベースに接続しました！") # 使い終わったら接続を閉じる conn.close() 4
5. 接続の【超重要】ベストプラクティス with 文を使おう！ with 文を使うと、ブロック内の処理が終わったときに 自動で接続を安全に閉じてくれます。 うっかり閉じ忘れる心配がなく、コードも綺麗になります。 import sqlite3 # with文を使えば、conn.close()を書き忘れても大丈夫！ try: with sqlite3.connect('example.db') as conn: print("データベースに安全に接続しました。") # このブロックの中でデータベース操作を行います except sqlite3.Error as e: print(f"エラーが発生しました: {e}") # このブロックを抜けると自動で後片付けしてくれます これからは、常に with 文を使いましょう！ 5
6. データの入れ物「テーブル」を作ろう データベースファイルという「箱」を用意したら、次は中にデータ整理用の「仕切り」を作ります。 この仕切りが テーブルです。 テーブルとは？ Excelのシートのような「表」をイメージしてください。 列（カラム）: データの種類（例: 名前 , 年齢 ）を定義します。 行（レコード）: 一人ひとりの具体的なデータ（例: Aliceさん, 30歳 ）が入ります。 6
7. テーブルの設計図：CREATE TABLE 文 テーブルは CREATE TABLE というSQL命令文を使って作成します。 CREATE TABLE IF NOT EXISTS users ( id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, -- 重複しない連番(主キー) name TEXT NOT NULL, -- 文字列、空っぽはダメ age INTEGER, -- 整数 email TEXT UNIQUE -- 文字列、他の人と同じメールアドレスはダメ ); IF NOT EXISTS : 同じ名前のテーブルがあってもエラーにしないおまじない。 PRIMARY KEY : 各行を区別するための「ゼッケン番号」。絶対に重複しません。 NOT NULL , UNIQUE : データの品質を保つための「ルール」（制約）です。 7
8. Python からテーブルを作成する cursor オブジェクトを使って、PythonからSQL文を送信します。 import sqlite3 sql = """ CREATE TABLE IF NOT EXISTS users ( id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT NOT NULL, email TEXT UNIQUE ); """ try: with sqlite3.connect('example.db') as conn: cursor = conn.cursor() # SQL文を実行するためのカーソルを作成 cursor.execute(sql) # SQL文を実行！ print("テーブル 'users' が作成されました。") except sqlite3.Error as e: print(f"エラー: {e}") 8
9. 基本のキ：データの操作 (CRUD) Create(作成), Read(読込), Update(更新), Delete(削除) 9
10. C: Create ( データの作成・挿入) INSERT INTO 文でテーブルに新しい行（データ）を追加します。 最重要ポイント SQL文に直接値を書き込むのは危険です（SQL インジェクション攻撃の原因になります）。 必ずプレースホルダー ? を使いましょう。 # プレースホルダー(?)を使った安全な方法 sql = "INSERT INTO users (name, email) VALUES (?, ?)" user_data = ('Alice', 'alice@example.com') cursor.execute(sql, user_data) 変更を保存するには commit() が必要です！ conn.commit() は、変更内容をファイルに「セーブ」する命令です。 10
11. もっと効率的に！まとめてデータを挿入 たくさんのデータを一件ずつ挿入するのは非効率。 executemany() を使えば、一括で高速に挿入できます。 many_users = [ ('Bob', 'bob@example.com'), ('Charlie', 'charlie@example.com'), ('David', 'david@example.com') ] # executemanyでリストのデータをまとめて挿入！ sql = "INSERT INTO users (name, email) VALUES (?, ?)" cursor.executemany(sql, many_users) conn.commit() # 忘れずにコミット！ print(f"{cursor.rowcount}件のデータを挿入しました。") これは、データベースとの通信回数を減らすことで、パフォーマンスを劇的に向上させます。 11
12. R: Read ( データの読み出し・検索) SELECT 文でデータを取得します。 fetchall() : 結果を すべてリストとして取得します。 fetchone() : 結果の 最初の1 件だけを取得します。 # 全ユーザーのデータを取得 cursor.execute("SELECT * FROM users") all_users = cursor.fetchall() for user in all_users: print(user) # (1, 'Alice', 'alice@example.com') # (2, 'Bob', 'bob@example.com') ... # IDが1のユーザーだけを取得 cursor.execute("SELECT * FROM users WHERE id = ?", (1,)) one_user = cursor.fetchone() print(one_user) # (1, 'Alice', 'alice@example.com') WHERE 句を使うと、条件に合うデータだけを絞り込めます。 12
13. 検索を極める ( 賢くデータを取り出す) SELECT 文はとても柔軟です。 欲しい列だけを選ぶ * の代わりに列名を指定すると、必要なデータだけを取得でき、効率的です。 # 名前とメールアドレスだけが欲しい場合 cursor.execute("SELECT name, email FROM users") for user in cursor.fetchall(): print(user) # ('Alice', 'alice@example.com') # ('Bob', 'bob@example.com') ... 条件で絞り込む ( WHERE ) WHERE 句を使えば、探しているデータをピンポイントで見つけられます。 cursor.execute("SELECT * FROM users WHERE name = ?", ('Bob',)) bob = cursor.fetchone() print(bob) 13
14. U: Update ( データの更新) UPDATE 文で既存のデータを変更します。 超・超・重要 WHERE 句を絶対に忘れないでください！ もし忘れると、テーブルの すべての行が同じ内容に更新されてしまいます！ sql = "UPDATE users SET email = ? WHERE name = ?" new_data = ('new_alice@example.com', 'Alice') cursor.execute(sql, new_data) conn.commit() # 変更をセーブ print("Aliceさんのメールアドレスを更新しました。") 14
15. D: Delete ( データの削除) DELETE FROM 文でデータを削除します。 これも超・超・重要 WHERE 句を絶対に忘れないでください！ もし忘れると、テーブルの すべてのデータが消えてしまいます！ sql = "DELETE FROM users WHERE name = ?" target_user = ('David',) cursor.execute(sql, target_user) conn.commit() # 変更をセーブ print("Davidさんのデータを削除しました。") DROP TABLE users はテーブル自体を消す、さらに強力な命令です。実行は慎重に！ 15
16. 転ばぬ先の杖：エラー処理 データベース操作には予期せぬエラーがつきものです。 try...except 文でエラーを捕まえて、プログラムが突然落ちるのを防ぎましょう。 try: with sqlite3.connect('example.db') as conn: cursor = conn.cursor() # わざとエラーを起こす (同じメールアドレスを登録しようとする) cursor.execute("INSERT INTO users (name, email) VALUES (?,?)", ('Eve', 'alice@example.com')) conn.commit() except sqlite3.IntegrityError as e: # UNIQUE制約違反などの「ルール違反」エラー print(f"データ登録エラーです: {e}") except sqlite3.Error as e: # その他のSQLite関連エラー print(f"データベースエラーです: {e}") 16
17. まとめと次のステップ 学んだこと SQLiteは設定不要で初学者に最適なデータベース。 with sqlite3.connect(...) で安全に接続。 CREATE TABLE でテーブル（表）を作成。 CRUD 操作 ( INSERT , SELECT , UPDATE , DELETE )。 **プレースホルダー( ? )**で安全なSQL文を作成。 変更後は** conn.commit() **でセーブする。 WHERE 句の重要性。 17
18. 次のステップへ 基本をマスターしたあなたは、もう立派なデータベース使いです！ さらに深く学ぶには: JOIN : 複数のテーブルを繋げて、より複雑なデータを取得する。 ORM: SQLを書かずにPythonのオブジェクトでDBを操作するツール（ SQLAlchemy など）。 他のDB に挑戦: PostgreSQLやMySQLなど、より高機能なデータベース。 データベースの世界は奥深く、とても強力です。 この学びを土台に、さらに探求を続けていきましょう！ Happy Hacking! 18