PyMongoと各種データベースエンジン向けPythonモジュール徹底解説

一般的に開発者は、データのエクスポートやインポート、データベース（DB）統計情報の収集、表領域の監視、ブロックされたセッションやDBロックの確認など、データベース関連タスクの自動化にシェルスクリプトを利用してきました。

概要

Python®はここ7年以上にわたり、最も人気のあるプログラミング言語のひとつとして地位を確立しています。本記事では、さまざまなデータベースエンジンに対応したPythonのDBモジュールを紹介し、さらにPyMongoモジュールを使ってMongoDB®のコレクションに対してデータの照会・挿入を行う具体的な方法を解説します。

Pythonモジュールの紹介

Pythonはオブジェクト指向の高水準プログラミング言語であり、Web開発、データサイエンス、Linux®システム管理など、幅広い分野に対応する豊富なモジュールが提供されています。以下の表は、代表的なデータベースエンジンと、それぞれに対応するPythonモジュールの一覧です。

CX_ORACLE

cx_oracleは、OracleデータベースへアクセスするためのPythonモジュールで、Python Database API仕様に準拠しています。Oracle Database 11.2、12c、18c、19c、21cとの互換性があります。

PSYCOPG2

psycopg2は、PostgreSQLデータベースへアクセスするためのPythonモジュールで、こちらもPython Database API仕様に準拠しています。最大の特長は、複数のカーソルを開いて同時に挿入や更新を実行できるマルチスレッドアプリケーションをサポートしている点です。

PYMONGO

pymongoは、MongoDBデータベースへアクセスし、コレクションやドキュメントなどのMongoDBオブジェクトに対してデータベースクエリを実行できるモジュールです。

MYSQL.CONNECTOR

mysql.connectorは、MySQLデータベースへアクセスするためのモジュールで、Python Database API仕様に準拠しています。データベースクエリの実行が可能です。

CASSANDRA-DRIVER

cassandra-driverは、Apache® Cassandra®データベース向けのPythonドライバで、Cassandra Query Language（CQL）と互換性があります。このモジュールを使用することで、Cassandraデータベースへの接続やクエリ実行が可能になります。

PyMongoによる実装デモ

Pythonプログラミングでは、MongoDBに対してCRUD（Create：作成、Read：読み取り、Update：更新、Delete：削除）の各操作を実行できます。以下の手順では、pipのダウンロード、pymongoモジュールのインストール、そしてPyMongoを使ったPythonスクリプトの作成と実行までの流れを示します。

1. Linuxサーバー上で次のコマンドを実行し、Pythonのバージョンを確認します。

   # python --version
   Python 2.7.18
   

2. 次のコマンドでpipとPyMongoをインストールします。

   # yum install python-pip
   # pip install pymongo
   

3. お好みのテキストエディタを開き、MongoDBのコレクションに対してCRUD操作を行う次のPythonスクリプト（mongo-crud.py）を作成します。

   #!/usr/bin/python
   
   from pymongo import MongoClient
   client = MongoClient(host = 'localhost:27017', username="dba", password="user123")
   
   mongodbinfo = client.server_info()
   print ("Printing MongoDB Server Information")
   print (mongodbinfo)
   
   print ("##################################################")
   
   print ("Mongo DB version")
   print ("db version:", mongodbinfo["version"])
   
   print ("##################################################")
   
   db = client.empdb
   empdetails = db.employeedetails
   print ("Existing collection information")
   printcollection = empdetails.find()
   for i in printcollection:
       print (i)
   print ("##################################################")
   
   print ("Adding one document to the collection")
   details = {"name": "Andy", "designation": "Clerk"}
   newentry = empdetails.insert_one(details)
   print (" newentry:", newentry)
   
   printcollection1 = empdetails.find()
   for i in printcollection1:
       print (i)
   print ("##################################################")
   
   print ("Performing a search on the collection")
   
   search = empdetails.find_one({ 'name' : 'Jack'})
   print (search)
   print ("##################################################")
   
   print ("Adding multiple documents to the collection")
   entry1 = {"name": "Cathy", "designation": "Data Operator"}
   entry2 = {"name": "Susan", "designation": "Operations Manager"}
   newentries = empdetails.insert_many([entry1, entry2])
   
   printcollection2 = empdetails.find()
   for i in printcollection2:
       print (i)
   

4. 次のコマンドでPythonスクリプトを実行します。出力結果は下記の画像のようになります。

   # python mongo-crud.py
   

まとめ

Pythonは2020年においても最も注目されているプログラミング言語のひとつであり、非常に幅広い用途に活用できます。データベースエンジニアにとって、Pythonはシェルスクリプトに代わるデータベースタスク自動化の有力な選択肢となるでしょう。

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