Pythonによるウェブサイトの作り方！主要フレームワークを解説

Pythonによるウェブサイトの作り方

Pythonは、科学技術計算やデータ分析に用いる汎用プログラミング言語です。開発生産性が高く、多くのライブラリを活用することができます。Pythonは、Webページからデータを取得して分析することも可能で、Webサイトのアプリ開発でも利用者が増えています。

ここでは、Pythonを用いたWebサイトの作り方を学んでいきます。

【参考】：python

ウェブサイト用のフレームワークについて

PythonアプリをWebで動かすには、Webサイト用のフレームワークを用います。Webサイト用のフレームワークとして、ウェブ・アプリケーションフレームワーク（Web Application Framework）があります。

ここで言うフレームワークとは、アプリケーション開発を簡単に行うための枠組みやライブラリを指します。

アプリはすべてを独自に開発することもできますが、Webを動かしたり、操作したりなどのWebサイトの共通オペレーションはフレームワークを活用するのが良いでしょう。Pyhonはデータ分析が得意ですので、Web上のデータを収集・蓄積し、利用することができます。

PythonでのWebアプリ開発で使うフレームワークを解説！

ウェブ・アプリケーションフレームワークの実装の違い

ウェブ・アプリケーションフレームワークの実装は、動的コンテンツを生成するためにクライアントあるいはサーバーサイドのプログラミングに分かれます。

デスクトップアプリケーションなどのように小規模なものは、クライアントのページの一部を更新するなどで対応します。シングルページアプリケーションと呼ばれる手法で、JavaScriptが多用されます。

この場合は、クライアントサイドで実行するJavaScript用ウェブ・アプリケーションフレームワークを用います。

データベースの蓄積データを参照して、ページを生成する場合などはサーバーサイドで実行するのが便利です。サーバーサイドのコンピューティング能力が必要ですが、クライアントの処理はブラウザ表示に限定されるので、マルチクライアントでの利便性が向上します。

サーバーサイドでは、Pythonや、Perl・PHPなどのプログラミング言語が用いられます。

サーバーサイド言語とは？種類や特徴、最近のトレンドも紹介

ウェブサイト作成に便利なPythonのウェブ・アプリケーションフレームワーク

ウェブ・アプリケーションフレームワークは、それぞれのプログラミング言語に応じて各種提供されています。Webで用いる処理や機能を提供します。ここでは、Python向けの主なウェブ・アプリケーションフレームワークをピックアップして解説します。

Django

Djangoは、データベースを利用したWebサイトの構築に用いるウェブ・アプリケーションフレームワークです。データベースは、リレーショナルデータベース（RDB）やNoSQLに対応します。日本のユーザーコミュニティもあり、日本語情報が充実している特徴があります。

【参考】：Django 【参考】：djangoproject.jp

Djangoとは何か？できることや習得するメリットを解説

Flask

Flaskは、マイクロフレームワークと呼ばれる軽量なウェブ・アプリケーションフレームワークを提供します。最低限の機能のみを提供することで、軽量化を実現しています。必要な機能は追加が可能で、Djangoに次いで人気がある、ウェブ・アプリケーションフレームワークです。

【参考】：Flask

Flaskとは何か？基本機能やDjangoとの違いについて解説

web2py

web2pyは、Django同様にデータベースアクセスを行うウェブ・アプリケーションのフレームワークです。フルスタックでありながら、アジャイル開発向けフレームワークの提供を目的としています。Web脆弱性への対応などセキュリティの確保にも強みを持ちます。

日本語のコミュニティサイトも開設されており、日本人にとっては利用価値が高いフレームワークです。

【参考】：web2py 【参考】：web2py Japan

TurboGears

TurboGearsは、MVC（Model-View-Controller）アーキテクチャに基づくウェブ・アプリケーションフレームワークです。MVCそれぞれに対応する、SQLObject、Kid、CherryPyのコンポーネントを提供します。加えてJavaScriptライブラリであるMochiKitにより、Ajaxの機能を実現します。

【参考】：TurboGears

Pyramid

Pyramidは、PylonsのプロジェクトとしてPylonsからプロジェクトを引き継ぐ、ウェブ・アプリケーションフレームワークです。Python 3.2以上で動作する軽量で高速なフレームワーク機能を提供します。PylonsやDjangoの影響を受けて、新たなコードベースとしてリリースされました。

【参考】：Pyramid 【参考】：Pylons Project

Djangoの使い方

ここからは、ポピュラーなウェブ・アプリケーションフレームワークであるDjangoの使い方について学んでいきます。Djangoでは、公式サイトのドキュメントを日本語で提供しており、Djangoを利用するまでの手順が紹介されています。

アプリ開発では、サンプルコードを見ながら手順を学ぶことができます。

ここでは、最初にDjangoを用いたアプリ開発の概要、そしてインストールに向けた事前準備やインストール作業について解説します。

【参考】：Django 【参考】：Django ドキュメント

Djangoを用いたアプリ開発の概要

Djangoは、データベースを利用したウェブ・アプリケーション開発のフレームワークです。軽量な開発用Webサーバが付属します。データベースは、Pythonインストールで利用できるSQLiteを用い、本番環境では推奨のPostgreSQL、あるいは公式サポートされるデータベースを利用します。

データベースの利用には、モデルの設計が伴いますが、付属のオブジェクトリレーショナルマッパーを用います。その後付属のユーティリティでデータベーステーブルを自動作成し、生成されたAPIでデータにアクセスします。

ビューの作成は、テンプレートシステムを用いることができますし、自作することも可能です。

【参考】：Django の概要【参考】：Django FAQ: インストール【参考】：Django: データベース

【入門編】Djangoとは？できること・活用例・学習方法を解説

Djangoのインストール準備

DjangoはPythonで使用するウェブ・アプリケーションフレームワークです。事前にPythonのインストールが必要です。FAQに記載の通り、DjangoとPythonの組み合わせはサポートされるバージョンが定められています。最新のDjango 5.0は、Python 3.10、3.11、3.12が必要です。

使用するデータベースは、Pythonと一緒にインストールされるSQLite、またはサポートされているデータベースを使用します。この時点ではデータベースの設定は不要です。

【参考】：Django: クイックインストールガイド【参考】：Django FAQ: インストール【参考】：python Downloads

Djangoのインストール

Djangoは、pipを用いて公式リリースをインストールします。”python -m pip install Djando”で実行し、インストールします。もし、pipを未導入の場合は、必要に応じてPythonインストール後に事前導入しておくと良いでしょう。

公式リリースの他、OSのディストリビューション提供版や最新の開発版を使用することもできますので、用途に応じて選択します。

【参考】：Django: クイックインストールガイド【参考】：pip: Installation

Djangoのインストール：実際の作業と入門情報を解説！

Djangoの動作確認

Djangoのインストールが完了したら、Pythonから”import django”のようにDjangoをインポートし、動作を確認します。バージョン番号が”django.get_version()で戻ったら、正常にインストールされています。

【参考】：Django: クイックインストールガイド

Djangoのアプリ作成の手順

Djangoのアプリ作成は、最初の手順としてアプリ向けにプロジェクトを作成します。”django-admin startproject [サイトディレクトリ]”のように、コマンドを実行します。django-adminコマンドは、Djangoのコマンドラインユーティリティで管理タスクを実行するものです。

ここで生成されたmanage.pyは、プロジェクトの操作を行うコマンドラインユーティリティです。”python manage.py runserver”コマンドで、開発用Webサーバを起動します。

続いて、”python manage.py startapp [アプリディレクトリ]”コマンドで、アプリケーションディレクトリを作成します。ディレクトリ内のviews.pyはビューを設定するためのファイルです。urls.pyで指定した対応付けに応じて実行されます。

urls.pyでパスが設定されると、”python manage.py runserver”で起動したWebサーバのURIからパスを指定することが可能となります。

上記作業の後、データベースの設定は「サイトディレクトリ」のsettings.py、モデルの作成は「アプリディレクトリ」のmodels.pyから行います。コードの動作には自動テストのルーチンも用意されています。動作が安定したら、スタイルシートや画像などを追加し、アプリを完成させます。

【参考】：はじめての Django アプリ作成【参考】：Django: django-admin と manage.py