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# chDBを使い始める

> chDBはClickHouseを基盤とするインプロセスのSQL OLAP Engineです

このガイドでは、chDBのPython版をすぐに使い始める方法を紹介します。
まずはS3上のJSONファイルに対してクエリを実行し、次にそのJSONファイルをもとにchDBでテーブルを作成して、データに対していくつかのクエリを実行します。
また、Apache ArrowやPandasを含むさまざまなフォーマットでクエリ結果を返す方法を確認し、最後にPandas DataFrameに対してクエリを実行する方法を学びます。

<div id="setup">
  ## セットアップ
</div>

まず、仮想環境を作成します。

```bash theme={null}
python -m venv .venv
source .venv/bin/activate
```

それでは、chDB をインストールしましょう。
バージョン 2.0.3 以降であることを確認してください。

```bash theme={null}
pip install "chdb>=2.0.2"
```

それでは、[ipython](https://ipython.org/) をインストールしましょう。

```bash theme={null}
pip install ipython
```

このガイドの以降では、コマンドの実行に `ipython` を使用します。起動するには、次を実行します。

```bash theme={null}
ipython
```

このガイドでは Pandas と Apache Arrow も使用するので、これらのライブラリもインストールしましょう。

```bash theme={null}
pip install pandas pyarrow
```

<div id="querying-a-json-file-in-s3">
  ## S3 内の JSON ファイルにクエリを実行する
</div>

それでは、S3 バケットに保存されている JSON ファイルに対してクエリを実行する方法を見ていきましょう。
[YouTube dislikes dataset](/ja/get-started/sample-datasets/youtube-dislikes) には、2021 年までの YouTube 動画の低評価データが 40 億行以上含まれています。
このデータセットに含まれる JSON ファイルの 1 つを使います。

chdb をインポートします:

```python theme={null}
import chdb
```

次のクエリを使用すると、JSONファイルの1つの構造を確認できます。

```python theme={null}
chdb.query(
  """
  DESCRIBE s3(
    's3://clickhouse-public-datasets/youtube/original/files/' ||
    'youtubedislikes_20211127161229_18654868.1637897329_vid.json.zst',
    'JSONLines'
  )
  SETTINGS describe_compact_output=1
  """
)
```

```text theme={null}
"id","Nullable(String)"
"fetch_date","Nullable(String)"
"upload_date","Nullable(String)"
"title","Nullable(String)"
"uploader_id","Nullable(String)"
"uploader","Nullable(String)"
"uploader_sub_count","Nullable(Int64)"
"is_age_limit","Nullable(Bool)"
"view_count","Nullable(Int64)"
"like_count","Nullable(Int64)"
"dislike_count","Nullable(Int64)"
"is_crawlable","Nullable(Bool)"
"is_live_content","Nullable(Bool)"
"has_subtitles","Nullable(Bool)"
"is_ads_enabled","Nullable(Bool)"
"is_comments_enabled","Nullable(Bool)"
"description","Nullable(String)"
"rich_metadata","Array(Tuple(
    call Nullable(String),
    content Nullable(String),
    subtitle Nullable(String),
    title Nullable(String),
    url Nullable(String)))"
"super_titles","Array(Tuple(
    text Nullable(String),
    url Nullable(String)))"
"uploader_badges","Nullable(String)"
"video_badges","Nullable(String)"
```

そのファイル内の行数を数えることもできます。

```python theme={null}
chdb.query(
  """
  SELECT count()
  FROM s3(
    's3://clickhouse-public-datasets/youtube/original/files/' ||
    'youtubedislikes_20211127161229_18654868.1637897329_vid.json.zst',
    'JSONLines'
  )"""
)
```

```text theme={null}
336432
```

このファイルには30万件を少し超えるレコードが含まれています。

chdb ではまだクエリパラメータの受け渡しがサポートされていませんが、パスを取り出して f-String 経由で渡すことができます。

```python theme={null}
path = 's3://clickhouse-public-datasets/youtube/original/files/youtubedislikes_20211127161229_18654868.1637897329_vid.json.zst'
```

```python theme={null}
chdb.query(
  f"""
  SELECT count()
  FROM s3('{path}','JSONLines')
  """
)
```

<Warning>
  これはプログラム内で定義した変数に対して行うのであれば問題ありませんが、ユーザー入力に対しては行わないでください。そうしないと、クエリがSQLインジェクションの対象になります。
</Warning>

<div id="configuring-the-output-format">
  ## 出力フォーマットの設定
</div>

デフォルトの出力フォーマットは `CSV` ですが、`output_format` パラメーターで変更できます。
chDB は ClickHouse のデータフォーマットに加えて、[独自のフォーマットもいくつか](/ja/products/chdb/reference/data-formats)サポートしており、その中には Pandas の DataFrame を返す `DataFrame` も含まれます。

```python theme={null}
result = chdb.query(
  f"""
  SELECT is_ads_enabled, count()
  FROM s3('{path}','JSONLines')
  GROUP BY ALL
  """,
  output_format="DataFrame"
)

print(type(result))
print(result)
```

```text theme={null}
<class 'pandas.core.frame.DataFrame'>
   is_ads_enabled  count()
0           False   301125
1            True    35307
```

あるいは、Apache Arrowテーブルとして取得する場合:

```python theme={null}
result = chdb.query(
  f"""
  SELECT is_live_content, count()
  FROM s3('{path}','JSONLines')
  GROUP BY ALL
  """,
  output_format="ArrowTable"
)

print(type(result))
print(result)
```

```text theme={null}
<class 'pyarrow.lib.Table'>
pyarrow.Table
is_live_content: bool
count(): uint64 not null
----
is_live_content: [[false,true]]
count(): [[315746,20686]]
```

<div id="creating-a-table-from-json-file">
  ## JSONファイルからテーブルを作成する
</div>

次に、chDBでテーブルを作成する方法を見ていきましょう。
これには別のAPIを使う必要があるため、まずそれをインポートします。

```python theme={null}
from chdb import session as chs
```

次に、セッションを初期化します。
セッションをディスクに永続化する場合は、ディレクトリ名を指定する必要があります。
空のままにすると、データベースはメモリ上にのみ保持され、Python プロセスを終了した時点で失われます。

```python theme={null}
sess = chs.Session("gettingStarted.chdb")
```

次に、データベースを作成します：

```python theme={null}
sess.query("CREATE DATABASE IF NOT EXISTS youtube")
```

これで、`CREATE...EMPTY AS` を使って、JSONファイルのスキーマに基づく `dislikes` テーブルを作成できます。
すべてのカラムの型が `Nullable` にならないよう、[`schema_inference_make_columns_nullable`](/ja/reference/settings/formats#schema_inference_make_columns_nullable) 設定を使用します。

```python theme={null}
sess.query(f"""
  CREATE TABLE youtube.dislikes
  ORDER BY fetch_date 
  EMPTY AS 
  SELECT * 
  FROM s3('{path}','JSONLines')
  SETTINGS schema_inference_make_columns_nullable=0
  """
)
```

次に、`DESCRIBE` 句を使用してスキーマを確認できます：

```python theme={null}
sess.query(f"""
   DESCRIBE youtube.dislikes
   SETTINGS describe_compact_output=1
   """
)
```

```text theme={null}
"id","String"
"fetch_date","String"
"upload_date","String"
"title","String"
"uploader_id","String"
"uploader","String"
"uploader_sub_count","Int64"
"is_age_limit","Bool"
"view_count","Int64"
"like_count","Int64"
"dislike_count","Int64"
"is_crawlable","Bool"
"is_live_content","Bool"
"has_subtitles","Bool"
"is_ads_enabled","Bool"
"is_comments_enabled","Bool"
"description","String"
"rich_metadata","Array(Tuple(
    call String,
    content String,
    subtitle String,
    title String,
    url String))"
"super_titles","Array(Tuple(
    text String,
    url String))"
"uploader_badges","String"
"video_badges","String"
```

次に、そのテーブルにデータを挿入します。

```python theme={null}
sess.query(f"""
  INSERT INTO youtube.dislikes
  SELECT * 
  FROM s3('{path}','JSONLines')
  SETTINGS schema_inference_make_columns_nullable=0
  """
)
```

`CREATE...AS` 手法を使えば、これら2つの手順をまとめて一度に実行することもできます。
その手法を使って、別のテーブルを作成してみましょう。

```python theme={null}
sess.query(f"""
  CREATE TABLE youtube.dislikes2
  ORDER BY fetch_date 
  AS 
  SELECT * 
  FROM s3('{path}','JSONLines')
  SETTINGS schema_inference_make_columns_nullable=0
  """
)
```

<div id="querying-a-table">
  ## テーブルにクエリを実行する
</div>

最後に、テーブルにクエリを実行してみましょう。

```sql theme={null}
df = sess.query("""
  SELECT uploader, sum(view_count) AS viewCount, sum(like_count) AS likeCount, sum(dislike_count) AS dislikeCount
  FROM youtube.dislikes
  GROUP BY ALL
  ORDER BY viewCount DESC
  LIMIT 10
  """,
  "DataFrame"
)
df
```

```text theme={null}
                             uploader  viewCount  likeCount  dislikeCount
0                             Jeremih  139066569     812602         37842
1                     TheKillersMusic  109313116     529361         11931
2  LetsGoMartin- Canciones Infantiles  104747788     236615        141467
3                    Xiaoying Cuisine   54458335    1031525         37049
4                                Adri   47404537     279033         36583
5                  Diana and Roma IND   43829341     182334        148740
6                      ChuChuTV Tamil   39244854     244614        213772
7                            Cheez-It   35342270        108            27
8                            Anime Uz   33375618    1270673         60013
9                    RC Cars OFF Road   31952962     101503         49489
```

次に、likes と dislikes の比率を計算するため、DataFrame にカラムを 1 つ追加するとします。
その場合、次のようなコードを書けます。

```python theme={null}
df["likeDislikeRatio"] = df["likeCount"] / df["dislikeCount"]
```

<div id="querying-a-pandas-dataframe">
  ## PandasのDataFrameをクエリする
</div>

続いて、chDB からそのDataFrameに対してクエリを実行できます。

```python theme={null}
chdb.query(
  """
  SELECT uploader, likeDislikeRatio
  FROM Python(df)
  """,
  output_format="DataFrame"
)
```

```text theme={null}
                             uploader  likeDislikeRatio
0                             Jeremih         21.473548
1                     TheKillersMusic         44.368536
2  LetsGoMartin- Canciones Infantiles          1.672581
3                    Xiaoying Cuisine         27.842182
4                                Adri          7.627395
5                  Diana and Roma IND          1.225857
6                      ChuChuTV Tamil          1.144275
7                            Cheez-It          4.000000
8                            Anime Uz         21.173296
9                    RC Cars OFF Road          2.051021
```

Pandas DataFrame へのクエリについて詳しくは、[Pandas DataFrame へのクエリに関する開発者ガイド](/ja/products/chdb/guides/querying-pandas)もご覧ください。

<div id="next-steps">
  ## 次のステップ
</div>

このガイドで、chDB の概要を把握できたなら幸いです。
使い方についてさらに詳しく知るには、以下の開発者向けガイドを参照してください。

* [Pandas DataFrame をクエリする](/ja/products/chdb/guides/querying-pandas)
* [Apache Arrow をクエリする](/ja/products/chdb/guides/querying-apache-arrow)
* [JupySQL で chDB を使う](/ja/products/chdb/guides/jupysql)
* [既存の clickhouse-local データベースで chDB を使う](/ja/products/chdb/guides/clickhouse-local)
