2023-03-31

tempfileモジュールを使って一時ファイルやディレクトリを管理

Tempfileモジュールとは

Pythonのtempfileモジュールは、一時的なファイルやディレクトリを安全かつ効率的に作成・管理するための強力なツールです。プログラムの実行中に一時的にデータを保存する必要がある場合や、大きなデータセットを扱う際にメモリを多く消費せずに作業する場合などに、一時的なファイルが役立ちます。tempfileモジュールは、一時ファイル、名前付き一時ファイル、一時ディレクトリ、スプールされた一時ファイルを作成するための様々なメソッドを提供し、それらには組み込みのクリーンアップメカニズムがあります。

TemporaryFile

tempfile.TemporaryFile()を使用して一時ファイルを作成することができます。この関数は、次のオプション引数を取ります。

python

tempfile.TemporaryFile(mode='w+b', buffering=None, encoding=None, newline=None, suffix=None, prefix=None, dir=None)

引数	説明
`mode`	ファイルアクセスモード。デフォルトは 'w+b'（バイナリモードで読み取りと書き込み）。
`buffering`	ファイルオブジェクトの標準的なルールに従うバッファリングポリシー。指定されていない場合、システムのデフォルトのバッファリングポリシーが使用されます。
`encoding`	テキストモードでファイルを開くときに使用するエンコーディング。ファイルがバイナリモードで開かれている場合は無視されます。
`newline`	ユニバーサル改行の動作を制御します。デフォルトはNoneです。
`suffix`	一時ファイル名のオプションのサフィックス。
`prefix`	一時ファイル名のオプションのプレフィックス。
`dir`	一時ファイルが作成されるディレクトリ。指定されていない場合、システムのデフォルトの一時ディレクトリが使用されます。

TemporaryFileのモードとエンコーディング

前述のように、TemporaryFileのデフォルトモードは 'w+b' であり、バイナリモードでの読み書きアクセスを意味します。ただし、テキストデータで作業する場合は、モードを 'w+t' に変更することができます。

実例

大きなCSVファイルを処理し、特定の条件に基づいて行をフィルタリングする必要があるとします。新しいCSVファイルに書き込す前に、TemporaryFileを使用してフィルタリングされたデータを一時的に保存することができます。

python

import csv
import tempfile

input_file = 'large_data.csv'
output_file = 'filtered_data.csv'

with open(input_file, 'r') as csv_file:
    reader = csv.reader(csv_file)
    header = next(reader)

    with tempfile.TemporaryFile(mode='w+t', newline='') as temp_file:
        writer = csv.writer(temp_file)
        writer.writerow(header)

        for row in reader:
            if some_criteria(row):
                writer.writerow(row)

        temp_file.seek(0)

        with open(output_file, 'w') as out_file:
            out_file.writelines(temp_file.readlines())

NamedTemporaryFile

tempfile.NamedTemporaryFile()はTemporaryFileと似ていますが、他のプロセスが名前を使用してアクセスできる名前付きの一時ファイルを生成します。この関数は、TemporaryFileと同じオプション引数を取ります。

python

tempfile.NamedTemporaryFile(mode='w+b', buffering=None, encoding=None, newline=None, suffix=None, prefix=None, dir=None, delete=True)

引数	説明
`delete`	Trueに設定されている場合（デフォルト）、ファイルは閉じられたときに削除されます。

NamedTemporaryFileのモードとエンコーディング

NamedTemporaryFileのデフォルトのモードとエンコーディングオプションは、TemporaryFileと同じです。必要に応じて変更することができます。

実例

ユーザーがアップロードした画像を処理できるWebアプリケーションを作成しているとします。画像を処理する前に、NamedTemporaryFileを使用してアップロードされた画像を一時的に保存することができます。

python

import os
from flask import Flask, request
from werkzeug.utils import secure_filename
import tempfile

app = Flask(__name__)

@app.route('/upload', methods=['POST'])
def upload_file():
    file = request.files['image']
    filename = secure_filename(file.filename)

    with tempfile.NamedTemporaryFile(suffix='.jpg', delete=False) as temp:
        file.save(temp.name)

        # Process the image using the temporary file
        processed_image = process_image(temp.name)

        # Remove the temporary file
        os.remove(temp.name)

    return send_file(processed_image)

if __name__ == '__main__':
    app.run()

TemporaryDirectory

tempfile.TemporaryDirectory()は、コンテキストマネージャーとして使用できる一時ディレクトリを作成します。この関数は、次のオプション引数を取ります。

python

tempfile.TemporaryDirectory(suffix=None, prefix=None, dir=None)

suffix、prefix、およびdirの意味は、TemporaryFileおよびNamedTemporaryFileと同じです。

実例

リモートサーバーから複数のファイルをダウンロードし、それらを処理して結果を結合するスクリプトを開発しているとします。ダウンロードしたファイルを格納および管理するために、TemporaryDirectoryを使用することができます。

python

import urllib.request
import tempfile
import os

urls = ['https://example.com/file1.txt', 'https://example.com/file2.txt']
temp_dir_path = None

with tempfile.TemporaryDirectory() as temp_dir:
    temp_dir_path = temp_dir

    for url in urls:
        filename = os.path.basename(url)
        temp_file_path = os.path.join(temp_dir_path, filename)

        with urllib.request.urlopen(url) as response, open(temp_file_path, 'wb') as out_file:
            out_file.write(response.read())

    # Process and combine files from the temporary directory
    combined_result = process_files(temp_dir_path)

# Temporary directory and its contents are automatically deleted

SpooledTemporaryFile

tempfile.SpooledTemporaryFile()は、指定されたサイズに達するまでメモリに保存され、その後自動的にディスクにロールオーバーされる一時ファイルを作成します。この関数は、TemporaryFileと同じオプション引数を取りますが、追加の引数があります。

python

tempfile.SpooledTemporaryFile(max_size=0, mode='w+b', buffering=None, encoding=None, newline=None, suffix=None, prefix=None, dir=None)

引数	説明
`max_size`	メモリに保存される一時ファイルの最大サイズ（バイト単位）。 0に設定されている場合（デフォルト）、ファイルは無期限にメモリに保存されます。

SpooledTemporaryFileのモードとエンコーディング

SpooledTemporaryFileのデフォルトのモードとエンコーディングオプションは、TemporaryFileおよびNamedTemporaryFileと同じです。必要に応じて変更することができます。

実例

REST APIからJSONデータを取得し、データをファイルに保存する必要があるとします。データを一時的にメモリに保存して、一定のしきい値を超えるとファイルに書き込むために、SpooledTemporaryFileを使用することができます。

tempfileモジュールを使って一時ファイルやディレクトリを管理

Tempfileモジュールとは

TemporaryFile

TemporaryFileのモードとエンコーディング

実例

NamedTemporaryFile

NamedTemporaryFileのモードとエンコーディング

実例

TemporaryDirectory

実例

SpooledTemporaryFile

SpooledTemporaryFileのモードとエンコーディング

実例

参考

Pythonにおける並行処理

PythonでのTenacityを使ったリトライ処理

Ryusei Kakujo