5. WebでのリクエストURLによる処理の振り分け（PythonのFlaskを使用）

この演習では，Webサーバとデータベースの連携について説明する．前回の授業で扱ったMySQL Employees Sampleデータベースを使用する．

Webサーバ

Webサーバは，Webブラウザ等からの要求に対して，返答を返す．返答はHTMLであったり，他のオブジェクトであったりする．

Webサーバのポート番号

Webサーバの起動時には，通信に使うポート番号を指定できる．この演習では，ポート番号8080を指定する．

リクエストのルーティング

Webサーバに送られたURLに応じて処理を変えたいとする．例えば，Webブラウザで「http://localhost/db」としたときには「welcome」を，「http://localhost/db/hoge」としたときには「hoge」を表示したいとする．

このとき，次のようなプログラムを書く．

# -*- coding: utf-8 -*-

from flask import Flask

app = Flask(__name__)

@app.route('/db')
def tables():
    return 'welcome'

@app.route('/db/hoge')
def hoge():
    return 'hoge'

app.run(host='localhost', port=8080, debug=True)

■ SQLite3でのテーブル一覧取得

SQLite3でテーブル一覧を取得したいときは，次のようなSQL文を書く．

SELECT name FROM sqlite_master WHERE type='table';

演習準備

この演習では Python を使用する。Python がインストールされていない場合は，下記の「Python 3.12 のインストール（Windows 上）」を展開し，手順に従いインストールすること。下記の「必要なライブラリのインストール」を実施すること。

Python 3.12 のインストール（Windows 上） [クリックして展開]

以下のいずれかの方法で Python 3.12 をインストールする。Python がインストール済みの場合、この手順は不要である。

方法1：winget によるインストール

管理者権限のコマンドプロンプトで以下を実行する。管理者権限のコマンドプロンプトを起動するには、Windows キーまたはスタートメニューから「cmd」と入力し、表示された「コマンドプロンプト」を右クリックして「管理者として実行」を選択する。

winget install -e --id Python.Python.3.12 --scope machine --silent --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "/quiet InstallAllUsers=1 PrependPath=1 AssociateFiles=1 InstallLauncherAllUsers=1"

--scope machine を指定することで、システム全体（全ユーザー向け）にインストールされる。このオプションの実行には管理者権限が必要である。インストール完了後、コマンドプロンプトを再起動すると PATH が自動的に設定される。

方法2：インストーラーによるインストール

  1. Python 公式サイト（https://www.python.org/downloads/）にアクセスし、「Download Python 3.x.x」ボタンから Windows 用インストーラーをダウンロードする。
  2. ダウンロードしたインストーラーを実行する。
  3. 初期画面の下部に表示される「Add python.exe to PATH」に必ずチェックを入れてから「Customize installation」を選択する。このチェックを入れ忘れると、コマンドプロンプトから python コマンドを実行できない。
  4. 「Install Python 3.xx for all users」にチェックを入れ、「Install」をクリックする。

インストールの確認

コマンドプロンプトで以下を実行する。

python --version

バージョン番号（例：Python 3.12.x）が表示されればインストール成功である。「'python' は、内部コマンドまたは外部コマンドとして認識されていません。」と表示される場合は、インストールが正常に完了していない。

演習

■ 前準備

・MySQL Employees Sampleデータベース

MySQL Employees Sampleデータベースの出典と著作権表示

出典：MySQL employees sample database https://dev.mysql.com/doc/employee/en/

=== This work is licensed under the Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported License. To view a copy of this license, visit http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/ or send a letter to Creative Commons, 171 Second Street, Suite 300, San Francisco, California, 94105, USA. Please contact http://www.mysql.com/about/contact/ for more information.

■ ステップ1

IPythonコンソールで，次のPythonプログラムを実行しなさい．

SQLite3データベースに接続する．

◆ 今日の演習ではSQLite3データベースファイル名はc:\hoge3.sqlite

■ ステップ2

エディタを使う．

  1. File -> New file…と操作する．
  2. エディタで，「print(1 + 2)」と書いてみる．
  3. 実行ボタンをクリックする．

結果を確認する．

■ ステップ3

  1. エディタで次のプログラムを記述する．
from flask import Flask

app = Flask(__name__)

@app.route('/db')
def tables():
    return 'welcome'

app.run(host='localhost', port=8080, debug=True)
  1. ファイルを書き換えたので，File -> Saveと操作する．
  2. 実行ボタンをクリックする．
  3. コンソールにエラーメッセージが出ていないことを確認する．
  4. Webブラウザを開き，http://localhost:8080/db を指定するとwelcomeと表示される．

※ Windowsでうまく動かない場合

ファイアウォールが設定されている可能性がある．次の手順で，ポート番号8080に関するファイアウォールを解除してみる．

■ ステップ4

  1. ファイルを書き換えて，File -> Saveと操作する．
  2. Webブラウザで，http://localhost:8080/db を指定すると，今度は，hogeと表示される．

■ ステップ5

  1. エディタで次のプログラムを記述する．
from flask import Flask
import sqlite3
import pandas

app = Flask(__name__)

@app.route('/db')
def tables():
    c = sqlite3.connect('c:\\hoge3.sqlite')
    df = pandas.read_sql("SELECT * FROM sqlite_master WHERE type='table';", c)
    c.close()
    return '<pre>%s</pre>' % str(df)

app.run(host='localhost', port=8080, debug=True)
  1. ファイルを書き換えたので，File -> Saveと操作する．
  2. 先ほど起動したWebサーバがまだ動いている場合は，「Ctrl + C」で停止する．
  3. Webブラウザを開き，http://localhost:8080/db を指定するとテーブル一覧が表示される．

■ ステップ6

  1. エディタで次のプログラムを記述する．
from flask import Flask
import sqlite3
import pandas

app = Flask(__name__)

@app.route('/db')
def tables():
    c = sqlite3.connect('c:\\hoge3.sqlite')
    df = pandas.read_sql("SELECT * FROM sqlite_master WHERE type='table';", c)
    c.close()
    return '<pre>%s</pre>' % str(df)

@app.route('/db/departments')
def departments():
    c = sqlite3.connect('c:\\hoge3.sqlite')
    df = pandas.read_sql("SELECT * FROM departments;", c)
    c.close()
    return '<pre>%s</pre>' % str(df)

app.run(host='localhost', port=8080, debug=True)
  1. ファイルを書き換えたので，File -> Saveと操作する．
  2. 先ほど起動したWebサーバがまだ動いている場合は，「Ctrl + C」で停止する．
  3. Webブラウザを開き，http://localhost:8080/db/departments を指定するとデータが表示される．