前回、クラウドで実行できるデータサイエンスノートブック「Deepnote」にアカウント登録するという記事と、HerokuでPostgreSQLデータベースをセットアップするという記事を公開しましたので、この2つの内容を、今回あわせます。

Deepnoteのアカウントの登録を行うと、Deepnoteのダッシュボードへ移動します。移動後、右側に「Integrations」という項目がありますので、クリックします。クリックすると、「Add new integration or data source（新しい統合またはデータソースを追加する）」と表示されますので、この中から「PostgreSQL」をクリックします。

クリックすると、「Configure PostgreSQL integration（PostgreSQLとの連携設定）」のウインドウが表示されますので、HerokuでPostgreSQLデータベースをセットアップした際に、発行された資格情報を、このウインドウの項目に入力していきます。

上記のような形で入力できたら、ウインドウ内の下にある「Create」ボタンをクリックします。

クリックすると、「Integration created successfully（インテグレーションが正常に作成された）」と表示されます。

表示後、PostgreSQLデータベースが追加されたのかどうか確認すると、追加されていることが確認できました。

確認後、さらに検証のために、Heroku CLIを用いて、PostgreSQLデータベースにアクセスし、データベース内にtestというテーブルを作成し、このテーブルをDeepnoteで出力してみましたが、作成したテーブルを出力させることができました。

今回は、psycopg2モジュールを使用します。psycopg2はPythonの標準ライブラリ、モジュールではありませんので、事前にインストールする必要があります。

■Python

今回のPythonのバージョンは、「3.8.5」を使用しています。（Windows10）（pythonランチャーでの確認）

■psycopg2を使用しPostgreSQLテーブルを作成する

psycopg2を使用しPostgreSQLテーブルを作成しますが、PostgreSQLのインストールは前回行っていますので、インストール直後に作成されているデータベースである「postgres」に新しいテーブルを作成してみます。

インストール直後後、確認のために、ローカルホスト内の「postgres」というデータベース（データベース名）を確認。

■コード

import psycopg2
from psycopg2 import Error, connect

try:
    connection = psycopg2.connect(user="postgres",password="パスワード",host="localhost",port="5432",database="postgres")

    cursor = connection.cursor()

    create_teble_query = '''CREATE TABLE test(
    ID INTEGER,
    NAME VARCHAR(10)
    );'''

    cursor.execute(create_teble_query)
    connection.commit()
    print("PostgreSQLでテーブルが正常に作成されました")

except(Exception,Error) as error:
    print("PostgreSQLへの接続中にエラーが発生しました",error)

finally:
    if connection:
        cursor.close()
        connection.close()
        print("PostgreSQLの接続が終了しました")

インポートでpsycopg2を呼び出します。呼び出した後に、例外処理（try/except/finally）を使用し、connection変数を定義し、その中でpsycopg2.connect()関数を使用し、PostgreSQLデータベースインスタンスへの接続を処理します。この際にPostgreSQLデータベースのデータベース名やパスワード、ホスト名などが必要になります。これらの情報をpsycopg2.connect()関数の括弧内の引数,パラメーターとして渡します。

接続が行われた後に、connection.cursor()関数で、データベース操作を行うカーソルを作成し、cursor変数に格納します。

格納後、接続したデータベースで操作を行いますので、create_teble_query変数を定義し、テーブルを作成するためのクエリ、コマンドを記述し、格納します。今回は「test」というテーブルを作成してみます。

その後、cursor.execute()を使用し、接続したデータベースの操作（クエリまたはコマンド）を実行します。関数の括弧内には、create_teble_query変数を渡します。これで設定したクエリ、コマンドで操作が実行され、テーブルが作成されます。作成後、commit()で、PostgreSQLデータベースインスタンスへの接続処理を確定させます。

確定後、print()関数で「正常に作成されました」という文字列を出力します。

except節では、接続を行いErrorになった場合の処理を記述します。今回は、Errorが発生した場合に、エラーの内容と「エラーが発生しました」という文字列をprint()関数で出力されます。

finally節では、終了時に必ず実行される処理を記述します。cursor.close()関数でcursor変数に格納したデータベース操作を行うカーソルを閉じます。connection.close()関数でPostgreSQLデータベースインスタンスへの接続を閉じます。最後に、「接続が切断されました」という文字列をprint()関数で出力します。

■実行・検証

このスクリプトを「db_table_1.py」という名前で、Pythonが実行されている作業ディレクトリ（カレントディレクトリ）に保存し、コマンドプロンプトから実行してみます。

実行してみると、PostgreSQLデータベースへの接続が行われ、今回指定したクエリ、コマンドでデータベース操作が実行し、print()関数で「正常に作成されました」と出力されました。

出力後、SQL Shellで今回指定したデータベースにテーブルが作成されているのか確認すると、「test」というテーブルが作成されていることが確認できました。

psycopg2は、Python DB API 2.0 仕様の完全な実装と、複数のスレッドが同一の接続を共有できます。マルチスレッドアプリケーション用に設計されている。

■Python

今回のPythonのバージョンは、「3.8.5」を使用しています。（Windows10）（pythonランチャーでの確認）

■psycopg2をインストールする

psycopg2をインストールを行いますが、今回はpipを経由してインストールを行うので、まずWindowsのコマンドプロンプトを起動します。

pip install psycopg2

起動後、上記のコマンドを入力し、Enterキーを押します。

なお、今回は、pythonランチャーを使用しており、Python Version 3.8.5にインストールを行うために、pipを使う場合にはコマンドでの切り替えを行います。

py -3.8 -m pip install psycopg2

切り替えるために、上記のコマンドを入力し、Enterキーを押します。

Defaulting to user installation because normal site-packages is not writeable
Collecting psycopg2
Downloading psycopg2-2.9.1-cp38-cp38-win_amd64.whl (1.1 MB)
|████████████████████████████████| 1.1 MB 819 kB/s
Installing collected packages: psycopg2
Successfully installed psycopg2-2.9.1

Enterキーを押すと、インストールが開始され、上記のように「Successfully installed」と表示されます。これが表示されれば、psycopg2が正常にインストールされたことになります。

なお、今回はpsycopg2のバージョン2.9.1をインストールしました。

今回は、Version14のインストールを行います。

■PC環境

Windows 10

■ダウンロード

では、PostgreSQLのインストールを行っていきますが、今回はインストーラをダウンロードし、インストールします。そのため、まずは「Download PostgreSQL – EDB Postgres（https://content-www.enterprisedb.com/downloads/postgres-postgresql-downloads）」のページにアクセスします。

アクセスすると、「PostgreSQL Database Download」と表示されています。この中から「Version 14」の項目の「Windows x86-64」のインストーラをダウンロードするために、「Download」の文字をクリックします。

クリックすると、「postgresql-14.0-1-windows-x64.exe」のファイルのダウンロードが開始されます。

しばらくすると、Webブラウザで指定されている保存場所に、「postgresql-14.0-1-windows-x64.exe」がダウンロードされます。

■インストール

ダウンロード後、「postgresql-14.0-1-windows-x64.exe」のファイルをダブルクリックします。

ダブルクリックすると、「ユーザーアカウント制御」のウインドウが表示され「このアプリがデバイスに変更を加えることを許可しますか」と質問されますので「はい」ボタンをクリックします。

クリックすると、PostgreSQLの「Setup」のウインドウが表示されますので、ウィザードを進めるために、「Next」ボタンをクリックします。

クリックすると、「Installation Directory（インストールディレクトリ）」と表示され、「Please specify the directory where PostgreSQL will be installed.（PostgreSQLをインストールするディレクトリを指定してください。）」と書かれていますので、ディレクトリを指定しますが、デフォルトのままで問題はありませんので、「Next」ボタンをクリックします。

クリックすると、「Select Components（コンポーネントの選択）」と表示され、「Select the components you want to install; clear the components you do not want to install.（インストールしたいコンポーネントを選択し、インストールしたくないコンポーネントをクリアします。）」と書かれていますが、デフォルトのままで問題はありませんので、「Next」ボタンをクリックします。

クリックすると、「Data Directory（データディレクトリ）」と表示され、「Please select a directory under which to store your data.（データを保存するディレクトリを選択してください。）」と書かれていますので、PostgreSQLのデータを保存するディレクトリを選択しますが、デフォルトのままで問題はありませんので、「Next」ボタンをクリックします。

クリックすると、「Password（パスワード）」と表示され、「Please provide a password for the database superuser (posteres).（データベースのスーパーユーザー（posteres）のパスワードを入力してください。）」と書かれていますので、スーパーユーザーのパスワードを設定します。「Password」にパスワードを入力し、「Retype password」にもう1度パスワードを入力します。

入力後、「Next」ボタンをクリックします。

クリックすると、「Port（ポート）」と表示され、「Please select the port number the server should listen on.（サーバーが待ち受けるポート番号を選択してください）」と書かれていますが、デフォルトで表示されている「Port 5432」で、特に問題はないので、「Next」ボタンをクリックします。

クリックすると、「Advanced Options（高度なオプション）」と表示され、「Select the locale to be used by the new database cluster.（新しいデータベースクラスターで使用するロケール・場所を選択します。）」と書かれていますので、「Locale」から「Japan」も選択できますが、デフォルトの「Default locale」で問題はないので、今回はこのままの状態で「Next」ボタンをクリックします。

クリックすると「Pre Installation Summary（インストール前の概要）」が表示され、「The following settings will be used for the installation（インストールには以下の設定が使用されます。）」と書かれていますので、概要を確認し、「Next」ボタンをクリックします。

クリックすると、「Ready to Install（すぐにインストール）」と表示され、「Setup is now ready to begin installing PostgreSQL on your computer.（これでセットアップが完了し、お使いのコンピュータにPostgreSQLのインストールを開始できます。）」と書かれています。「Install」ボタンをクリックすると、PostgreSQLのインストールが開始されますので、クリックします。

クリックすると、「Installing（インストール中）」と表示されます。

インストールが開始され、しばらくすると、「Completing the PostgreSQL Setup Wizard（PostgreSQLセットアップウィザードの完了）」と表示され、これでセットアップウィザードは完了となります。完了後、「Launch Stack Builder at exit?（終了時に Stack Builder を起動しますか？
）」「Stack Builder may be used to download and install additional tools, drivers and applications to complement your PostgreSQL installation.（Stack Builderは、PostgreSQLのインストールを補完するための追加ツール、ドライバ、アプリケーションをダウンロードしてインストールするために使用されます。）」のチェックボックスを外し、今回は追加ツールなどのダウンロード、インストールは行いません。

最後に「Finish」ボタンをクリックします。クリックすると、セットアップのウインドウが閉じます。これでインストールの作業は完了となります。