[Python] gzipファイルを読み込んでテキストを取得する方法

Pythonでは、gzip形式の圧縮ファイルを簡単に読み込むことができます。

標準ライブラリのgzipモジュールを使用することで、gzipファイルを開き、テキストデータを取得することが可能です。

具体的には、gzip.open()関数を用いてファイルを開き、read()メソッドで内容を読み取ります。

この方法を使うことで、圧縮されたデータを効率的に処理することができます。

gzipファイルの読み込み方法

gzipファイルを開く基本的な方法

gzipファイルを開くには、gzip.open()関数を使用します。

この関数は、ファイル名とモードを引数に取り、gzipファイルを開くことができます。

以下は、gzipファイルを読み込みモードで開く基本的なサンプルコードです。

import gzip
# gzipファイルを読み込みモードで開く
with gzip.open('example.gz', 'rt') as file:
    content = file.read()
    print(content)

このコードでは、example.gzというgzipファイルを読み込みモード'rt'で開き、その内容を読み取って表示しています。

with文を使用することで、ファイルを自動的に閉じることができます。

テキストデータの読み込み

gzipファイルに保存されたテキストデータを読み込む場合、gzip.open()関数のモードを'rt'(テキストモード)に指定します。

以下は、テキストデータを読み込むサンプルコードです。

import gzip
# gzipファイルからテキストデータを読み込む
with gzip.open('text_data.gz', 'rt', encoding='utf-8') as file:
    text_content = file.read()
    print(text_content)

このコードでは、text_data.gzというgzipファイルからUTF-8エンコーディングのテキストデータを読み込んでいます。

バイナリデータの読み込み

gzipファイルに保存されたバイナリデータを読み込む場合、モードを'rb'(バイナリモード)に指定します。

以下は、バイナリデータを読み込むサンプルコードです。

import gzip
# gzipファイルからバイナリデータを読み込む
with gzip.open('binary_data.gz', 'rb') as file:
    binary_content = file.read()
    print(binary_content)

このコードでは、binary_data.gzというgzipファイルからバイナリデータを読み込んでいます。

バイナリデータはそのまま表示されるため、内容を確認する際には適切な方法で処理する必要があります。

gzipファイルの書き込み方法

gzipファイルの作成

gzipファイルを作成するには、gzip.open()関数を使用し、書き込みモードを指定します。

以下は、gzipファイルを作成する基本的なサンプルコードです。

import gzip
# gzipファイルを作成する
with gzip.open('new_file.gz', 'wt') as file:
    file.write("これは新しいgzipファイルです。")

このコードでは、new_file.gzという新しいgzipファイルを作成し、テキストデータを書き込んでいます。

モードは'wt'(テキスト書き込みモード)を指定しています。

テキストデータの書き込み

gzipファイルにテキストデータを書き込む場合、書き込みモードを'wt'に指定します。

以下は、テキストデータをgzipファイルに書き込むサンプルコードです。

import gzip
# gzipファイルにテキストデータを書き込む
with gzip.open('text_output.gz', 'wt', encoding='utf-8') as file:
    file.write("これはgzipファイルに書き込まれたテキストデータです。")

このコードでは、text_output.gzというgzipファイルにUTF-8エンコーディングのテキストデータを書き込んでいます。

バイナリデータの書き込み

gzipファイルにバイナリデータを書き込む場合、書き込みモードを'wb'(バイナリ書き込みモード)に指定します。

以下は、バイナリデータをgzipファイルに書き込むサンプルコードです。

import gzip
# gzipファイルにバイナリデータを書き込む
with gzip.open('binary_output.gz', 'wb') as file:
    file.write(b'\x00\x01\x02\x03\x04\x05')  # バイナリデータの例

このコードでは、binary_output.gzというgzipファイルにバイナリデータを書き込んでいます。

バイナリデータはバイト列として指定されており、b''で囲まれています。

gzipファイルの圧縮と解凍

圧縮の基本

gzipファイルの圧縮は、gzip.open()関数を使用して行います。

圧縮する際は、書き込みモードを指定し、データをファイルに書き込むことで自動的に圧縮されます。

以下は、テキストデータを圧縮してgzipファイルを作成するサンプルコードです。

import gzip
# テキストデータを圧縮してgzipファイルを作成
with gzip.open('compressed_file.gz', 'wt') as file:
    file.write("このデータはgzipで圧縮されています。")

このコードでは、compressed_file.gzというgzipファイルにテキストデータを書き込むことで、圧縮が行われます。

解凍の基本

gzipファイルの解凍は、gzip.open()関数を使用して行います。

解凍する際は、読み込みモードを指定し、データを読み取ることで自動的に解凍されます。

以下は、gzipファイルを解凍してテキストデータを読み込むサンプルコードです。

import gzip
# gzipファイルを解凍してテキストデータを読み込む
with gzip.open('compressed_file.gz', 'rt', encoding='utf-8') as file:
    decompressed_text = file.read()
    print(decompressed_text)

このコードでは、compressed_file.gzというgzipファイルを解凍し、その内容を表示しています。

圧縮率の調整方法

gzipモジュールでは、圧縮率を調整するために、compresslevel引数を使用します。

この引数は、0から9の整数値を指定でき、0は圧縮しないことを意味し、9は最大圧縮を意味します。

以下は、圧縮率を調整してgzipファイルを作成するサンプルコードです。

import gzip
# 圧縮率を指定してgzipファイルを作成
with gzip.open('compressed_file_high.gz', 'wt', compresslevel=9) as file:
    file.write("このデータは高圧縮でgzipに圧縮されています。")

このコードでは、compressed_file_high.gzというgzipファイルを最大圧縮率で作成しています。

圧縮率を調整することで、ファイルサイズを最適化することができます。

応用例

大量データの圧縮と読み込み

大量のデータを扱う場合、gzipを使用してデータを圧縮することで、ストレージの節約やデータ転送の効率化が図れます。

以下は、大量のテキストデータをgzipファイルに圧縮して保存し、後で読み込むサンプルコードです。

import gzip
# 大量のデータを生成
data = "これは大量のデータです。\n" * 10000  # 10,000行のデータ
# gzipファイルに圧縮して書き込む
with gzip.open('large_data.gz', 'wt') as file:
    file.write(data)
# gzipファイルからデータを読み込む
with gzip.open('large_data.gz', 'rt', encoding='utf-8') as file:
    loaded_data = file.read()
    print(loaded_data[:100])  # 最初の100文字を表示

このコードでは、10,000行のテキストデータを生成し、large_data.gzというgzipファイルに圧縮して保存しています。

その後、圧縮されたデータを読み込んで最初の100文字を表示しています。

Webスクレイピングでのgzipファイルの利用

Webスクレイピングを行う際、サーバーから取得するデータがgzip圧縮されていることがあります。

この場合、gzipを使用してデータを解凍する必要があります。

以下は、requestsライブラリを使用してgzip圧縮されたデータを取得し、解凍するサンプルコードです。

import requests
import gzip
import io
# gzip圧縮されたデータを取得
response = requests.get('https://example.com/data.gz')
# データを解凍
with gzip.GzipFile(fileobj=io.BytesIO(response.content)) as file:
    decompressed_data = file.read().decode('utf-8')
    print(decompressed_data[:100])  # 最初の100文字を表示

このコードでは、指定したURLからgzip圧縮されたデータを取得し、解凍して最初の100文字を表示しています。

データベースバックアップのgzip圧縮

データベースのバックアップをgzipで圧縮することで、ストレージの使用量を削減できます。

以下は、SQLiteデータベースのバックアップをgzipファイルに圧縮するサンプルコードです。

import sqlite3
import gzip
import shutil
# SQLiteデータベースに接続
conn = sqlite3.connect('example.db')
# データベースのバックアップを作成
with open('backup.db', 'wb') as backup_file:
    for line in conn.iterdump():
        backup_file.write(f"{line}\n".encode('utf-8'))
# バックアップファイルをgzip圧縮
with open('backup.db', 'rb') as backup_file:
    with gzip.open('backup.gz', 'wb') as gz_file:
        shutil.copyfileobj(backup_file, gz_file)
# 接続を閉じる
conn.close()

このコードでは、SQLiteデータベースのバックアップを作成し、そのバックアップファイルをgzipで圧縮してbackup.gzというファイルに保存しています。

これにより、バックアップのストレージ使用量を削減できます。

よくある質問

import gzip
# gzipファイルを解凍してテキストファイルに保存
with gzip.open('file.gz', 'rt', encoding='utf-8') as gz_file:
    with open('output.txt', 'w', encoding='utf-8') as txt_file:
        txt_file.write(gz_file.read())

まとめ

この記事では、Pythonを使用してgzipファイルを読み込み、書き込み、圧縮、解凍する方法について詳しく解説しました。

gzipファイルの取り扱いに関する基本的な知識から応用例までを振り返ることで、実際のプロジェクトに役立てることができるでしょう。

ぜひ、実際にgzipを使ってデータの圧縮や解凍を試してみてください。