12. SQL の基礎¶

第 12 回では、SQL の基本的な操作方法について学びます。

12.1 SQL とは¶

SQL (Structured Query Language) は、データベースを操作するための最も一般的なプログラミング言語です。基本的な構文は比較的理解しやすく、英語に近い形で書けるため、プログラミング初心者でも学習しやすい言語となっています。

SQL は国際標準化されており、さまざまなデータベース管理システム（DBMS: MySQL、PostgreSQL、Oracle など）で使用することができます。膨大なデータを効率的に扱うことのできる SQL は、実践的なシステム開発において欠かせないスキルとなります。
※ 細かい書き方は DBMS ごとに異なることがあります。

12.1.1 SQL の主な機能¶

データベースにおける基本的な 4 つの操作を表す用語として、CRUD (Create/Read/Update/Delete) があります。

C - Create（作成）

• 新しいデータを作成・追加する操作
• SQL では INSERT 文を使用

R - Read（読み取り）

• 既存のデータを取得・表示する操作
• SQL では SELECT 文を使用

U - Update (更新)

• 既存のデータを修正・変更する操作
• SQL では UPDATE 文を使用

D - Delete（削除）

• 不要なデータを削除する操作
• SQL では DELETE 文を使用

CRUD（クラッド）は、データベース操作に限らず、Web アプリケーションや API 設計全体の基本概念としても広く使われています。

12.1.2 SQLite¶

通常のデータベース（MySQL、PostgreSQL など）は、高性能かつ高機能ですが、サーバのセットアップやセキュリティ設定が複雑で、専門的な知識とスキル、さらにはサーバの維持管理費用が必要となります。一方で、小規模なプロジェクトや個人開発においては、サーバが不要な単一ファイルベースの軽量データベースとして、SQLite が選択されることも多くあります。SQLite は設定不要ですぐに使い始められるため、プロトタイプ開発や学習用途にも適しています。本講義では、SQLite を用いた簡単なデータベース操作について学びます。

12.2 Python によるデータベース操作¶

Python から SQLite のデータベースを操作する基本的な流れを見ていきましょう。

12.2.1 SQLite のインポート¶

SQLite は Python に標準でインストールされているため（モジュール名: sqlite3）、インポートするだけで使用することができます。

import sqlite3

12.2.2 データベースへの接続¶

SQLite データベースを操作するには、まず sqlite3.connect() 関数でデータベースファイルに接続します。このとき、ファイルが存在しない場合は新規作成されます。SQLite の拡張子としては .db, .sqlite, .sqlite3 などが用いられますが、拡張子無しでも動作します。データベースへの接続・操作後は、sqlite3.Connection.close() メソッドで接続を閉じることを忘れないようにしてください。接続を閉じないと、メモリ使用量の増加や、データの損失などの問題が生じることがあります。

# データベースに接続
conn = sqlite3.connect("SQL/practice.db")

# 接続が成功したことを確認
print("データベースに接続しました")

# 接続を閉じる
conn.close()

12.2.3 カーソルオブジェクトの作成¶

SQLite では、カーソルと呼ばれるオブジェクト（インタフェース）を通じてデータベース操作を実行します。カーソルオブジェクトは、sqlite3.Connection.cursor() メソッドを用いて以下のように作成することができます。

cursor = conn.cursor()

sqlite3.Cursor と qlite3.Connection オブジェクトの主なメソッド一覧は以下のようになります。SQL 文の実行には Cursor.execute() メソッド、変更の反映には Connection.commit() メソッドという流れを押さえておきましょう。

sqlite3.Cursor オブジェクトの主なメソッド¶

qlite3.Connection オブジェクトの主なメソッド¶

12.2.4 テーブルの作成（CREATE TABLE）¶

データベースのテーブルを作成してみましょう。ここからいよいよ SQL 文を記述し、Cursor.execute() メソッドで実行していくことになります。

例えば、id（ID: 整数型）, name（名前：文字列型）, age（年齢：整数型）の 3 つの列を持つ students というデータベーステーブルを作成する場合、SQL 文は以下のようになります。

CREATE TABLE IF NOT EXISTS students (
    id INTEGER PRIMARY KEY,
    name TEXT NOT NULL,
    age INTEGER
)

• テーブルの作成は CREATE TABLE テーブル名 (...) という構文で行います。
• IF NOT EXISTS をつけることで、テーブルが存在しない場合にだけ作成を行います。
• テーブルの中身は、(列名 データの型, ...) の形式で記述します。
• INTEGER は整数型、TEXT は文字列型であることを意味します。
• PRIMARY KEY は、各行を一意に識別するための列であることを表し、重複する値が存在しないことを保証します。
• NOT NULL は、値が入っていること（NULL でないこと）を保証します。

Python で実行する場合は、以下のように Cursor.execute() メソッド内に SQL 文を記述します。

cursor.execute("""
    CREATE TABLE IF NOT EXISTS students (
        id INTEGER PRIMARY KEY,
        name TEXT,
        age INTEGER
    )
""")

データ型の概要¶

SQLite におけるデータ型には大きく以下の 5 つがあります。

• INTEGER: 整数
• REAL: 浮動小数点数
• TEXT: 文字列
• BLOB: バイナリデータ
• NUMERIC: 日付・時間・真偽値などさまざまな数値

SQLute には厳密な型があるわけではなく、緩く柔軟な特徴を持ちますが、独特な挙動を示すこともあるので注意が必要です。

12.2.5 データの挿入（INSERT 文）¶

テーブルを作成したら、データを挿入します。データの挿入は以下の INSERT 文を用います。

INSERT INTO テーブル名 (列1, 列2, ...) VALUES (値1, 値2, ...)

例えば、students テーブルに (name, age) = ("茨城太郎", 20) のデータを挿入したい場合、以下のようにします。このとき、id には自動的に連番が振られます。

INSERT INTO students (name, age) VALUES ("茨城太郎", 20)

ただし、このように SQL 文の中に直接データを入力することは、安全性の面から推奨されません。意図しないコマンドが実行される危険性（SQL インジェクション）があるためです。この対策として、プレースホルダ ? を使用し、パラメータを渡す方法が一般的に用いられます。以下は、実際に Python でプレースホルダを使用して Cursor.execute() メソッドでデータを挿入するコード例です。

cursor.execute("INSERT INTO students (name, age) VALUES (?, ?)", ("茨城太郎", 20))

短い SQL 文であればこのように一行に収めてしまっても問題ありませんが、少し長くなる場合は以下のようにトリプルクォートを使い改行を含めるスタイルにすると、構造がわかりやすくなるためおすすめです。

cursor.execute("""
    INSERT INTO students (name, age)
    VALUES (?, ?)
""", ("茨城太郎", 20))

データを挿入（または更新）したら、変更を反映させるために Connection.commit() メソッドを呼び出すことを忘れないようにしましょう。ソースコードの最後に一度だけ実行するだけで問題ありません。

conn.commit()

12.2.6 データの取得（SELECT 文）¶

データの挿入をしたら、正しくテーブルが更新されているかどうかを確認してみましょう。データベースのテーブルからデータを取得するには、以下のような形で SELECT 文を用います。

SELECT 列名1, 列名2, ... FROM テーブル名

以下では、全項で作成した students テーブルからデータを取得する例を示します。

すべての列を取得¶

すべての列を取得したい場合は、ワールドカード * を用いて以下のように書きます。

SELECT * FROM students

特定の列を取得¶

特定の列（例えば name と age）を取得したい場合は、以下のように書きます。

SELECT name, age FROM students

取得条件の指定¶

条件を指定してデータを絞り込みたい場合は、WHERE 句を使用します。例えば、年齢（age）が 20より大きいデータのみを抽出したい場合は、以下のように書きます。

SELECT * FROM students WHERE age > 20

複数の条件を指定したい場合は、AND や OR を使用して条件を組み合わせることができます。

SELECT * FROM students WHERE age > 20 AND name = "茨城太郎"

ただし、これらはプレースホルダを使って使用することが推奨されます。

データのソート¶

テーブルからデータを取得する際に、特定の列でソートして表示したい場合は、ORDER BY 句を使用します。

データを age の昇順で表示したい場合は、以下のように ASC キーワードを使用します。

SELECT * FROM students ORDER BY age ASC

降順の場合は、DESC キーワードを使用します。

SELECT * FROM students ORDER BY age DESC

Python での SELECT 文の実行¶

Python で SELECT 文を実行してデータを取得したい場合は、これまでと同様 Cursor.execute() メソッドで SQL 文を実行した後、Cursor.fetchall() メソッド（または Cursor.fetchone(), Cursor.fetchmany(n)）でデータをフェッチ（取得）します。

以下は、students テーブルからすべてのデータを取得して表示するコード例です。

cursor.execute("SELECT * FROM students")
rows = cursor.fetchall()
print(rows)

[(1, '茨城太郎', 20)]

12.2.7 データの更新（UPDATE 文）¶

既存のデータを更新したい場合は、UPDATE 文を使用します。UPDATE 文の基本構文は以下になります。

UPDATE テーブル名
SET 列1 = 新しい値1, 列2 = 新しい値2, ...
WHERE 条件

Python で students テーブルの id が 1 のデータを対象に、name を更新したい場合は、以下のようにします。

cursor.execute("""
    UPDATE students
    SET name = ?
    WHERE id = ?
""", ("水戸花子", 1))

12.2.8 データの削除（DELETE 文）¶

データベースから不要なデータを削除したい場合は、DELETE 文を使用します。DELETE 文の基本構文は以下になります。

DELETE FROM テーブル名 WHERE 条件

Python で students テーブルの id が 1 のデータを削除したい場合は、以下のようにします。

cursor.execute("""
    DELETE FROM students
    WHERE id = ?
""", (1,))

ここで、プレースホルダ ? に渡すデータはタプルである必要があるため、(1) ではなく (1,) としています。

12.2.9 テーブルの削除（DROP TABLE）¶

テーブル自体を削除したい場合は、DROP TABLE という SQL 文を書きます。

DROP TABLE テーブル名

Python で students テーブルを削除したい場合は、以下のようにします。

cursor.execute("DROP TABLE students")

12.2.10 Python によるデータベース操作のまとめ¶

以下は、Python で SQLite のデータベースに接続し、CRUD の一連の動作を行うコード例です。データベースがどのような流れで作成・変更され、どのような結果が出力されるか、考えてみましょう。

import sqlite3

# データベースに接続
conn = sqlite3.connect("practice.db")

# カーソルオブジェクトの作成
cursor = conn.cursor()

# students テーブルの作成
cursor.execute("""
    CREATE TABLE IF NOT EXISTS students (
        id INTEGER PRIMARY KEY,
        name TEXT NOT NULL,
        age INTEGER
    )
""")

# データの挿入（executemany で一括挿入も可能）
cursor.execute("""
    INSERT INTO students (name, age)
    VALUES (?, ?)
""", ("茨城太郎", 20))

cursor.execute("""
    INSERT INTO students (name, age)
    VALUES (?, ?)
""", ("日立次郎", 21))

cursor.execute("""
    INSERT INTO students (name, age)
    VALUES (?, ?)
""", ("花子", 19))

# データの更新
cursor.execute("""
    UPDATE students
    SET name = ?
    WHERE name = ?
""", ("水戸花子", "花子"))

# データの削除
cursor.execute("""
    DELETE FROM students
    WHERE id = ?
""", (2,))

# データの取得
cursor.execute("SELECT * FROM students")
rows = cursor.fetchall()

# データの表示
for row in rows:
    print(f"{row[0]}: {row[1]} ({row[2]}歳)")

# 変更を保存（練習中はコメントアウトでもOK）
conn.commit()

# 接続を閉じる
conn.close()

このコードでは INSERT 文を 3 回実行していますが、Cursor.executemany() メソッドを用いることで以下のようにデータを一括で挿入することもできます。

students = [("茨城太郎", 20), ("日立次郎", 21), ("花子", 19)]
cursor.executemany("INSERT INTO students (name, age) VALUES (?, ?)", students)

また、Connection.commit() メソッドは変更を保存する重要な処理ですが、INSERT 文の練習中は実行するたびにデータが増えていってしまうため、必要に応じてコメントアウトすることを検討してください。

演習¶

データ活用法　授業アンケート（CHIKUWA Editor）¶

https://forms.office.com/r/gEU9daWDY8
（回答・編集期限：2025 年 7 月 14 日 23:59）