Python pandas を使ってGoogle Cloud Storage データを可視化・分析する方法

こんにちは！ウェブ担当の加藤です。マーケ関連のデータ分析や整備もやっています。

Python エコシステムには多くのライブラリがあり、開発やデータ分析を行う際には必須と言っていいライブラリも多く存在します。CData Python Connector for GoogleCloudStorage は、pandas、Matplotlib、SQLAlchemy から使用することで Google Cloud Storage にデータ連携するPython アプリケーションを構築したり、Google Cloud Storage データの可視化を実現します。本記事では、pandas、SQLAlchemy、およびMatplotlib のビルトイン機能でGoogle Cloud Storage にリアルタイムアクセスし、クエリを実行して結果を可視化する方法を説明します。

CData Python Connectors の特徴

CData Python Connectors は、以下のような特徴を持った製品です。

1. Google Cloud Storage をはじめとする、CRM、MA、会計ツールなど多様なカテゴリの270種類以上のSaaS / オンプレデータソースに対応
2. pandas をはじめとする多様なデータ分析・BI ツールにGoogle Cloud Storage データを連携
3. ノーコードでの手軽な接続設定

CData Python Connectors では、1.データソースとしてGoogle Cloud Storage の接続を設定、2.Python からPython Connectors との接続を設定、という2つのステップだけでデータソースに接続できます。以下に具体的な設定手順を説明します。

以下の手順に従い、必要なライブラリをインストールし、Python オブジェクト経由でGoogle Cloud Storage にアクセスします。

必要なライブラリのインストール

pip で、pandas & Matplotlib ライブラリおよび、SQLAlchemy をインストールします。

pip install pandas
pip install matplotlib
pip install sqlalchemy

次にライブラリをインポートします。

import pandas
import matplotlib.pyplot as plt
from sqlalchemy import create_engine

Python でGoogle Cloud Storage データを可視化

次は接続文字列を作成してGoogle Cloud Storage に接続します。create_engine 関数を使って、Google Cloud Storage に連携するEngne を作成します。以下はサンプルの接続文字列になりますので、環境に応じてクレデンシャル部分を変更してください。

engine = create_engine("googlecloudstorage:///?ProjectId='project1'&InitiateOAuth=GETANDREFRESH&OAuthSettingsLocation=/PATH/TO/OAuthSettings.txt")

ユーザーアカウントでの認証

ユーザー資格情報の接続プロパティを設定することなく接続できます。InitiateOAuth をGETANDREFRESH に設定したら、接続の準備が完了です。

接続すると、Google Cloud Storage OAuth エンドポイントがデフォルトブラウザで開きます。ログインして権限を付与すると、OAuth プロセスが完了します。

サービスアカウントでの認証

サービスアカウントには、ブラウザでユーザー認証を行わないサイレント認証があります。サービスアカウントを使用して、企業全体のアクセススコープを委任することもできます。

このフローでは、OAuth アプリケーションを作成する必要があります。詳しくは、ヘルプドキュメントを参照してください。以下の接続プロパティを設定したら、接続の準備が完了です：

• InitiateOAuth: GETANDREFRESH に設定。
• OAuthJWTCertType: PFXFILE に設定。
• OAuthJWTCert: 生成した.p12 ファイルへのパスに設定。
• OAuthJWTCertPassword: .p12 ファイルのパスワードに設定。
• OAuthJWTCertSubject: 証明書ストアの最初の証明書が選ばれるように"*" に設定。
• OAuthJWTIssuer: 「サービスアカウント」セクションで「サービスアカウントの管理」をクリックし、このフィールドをサービスアカウントID フィールドに表示されているE メールアドレスに設定。
• OAuthJWTSubject: サブジェクトタイプが"enterprise" に設定されている場合はエンタープライズID に設定し、"user" に設定されている場合はアプリユーザーID に設定。
• ProjectId: 接続するプロジェクトのID に設定。

これで、サービスアカウントのOAuth フローが完了します。

Google Cloud Storage にアクセスするSQL を実行

pandas のread_sql 関数を使って好きなSQL を発行して、DataFrame にデータを格納します。

df = pandas.read_sql("""SELECT Name, OwnerId FROM Buckets WHERE Name = 'TestBucket'""", engine)

Google Cloud Storage データを可視化

DataFrame に格納されたクエリ結果に対して、plot 関数をつかって、Google Cloud Storage データをグラフ化してみます。

df.plot(kind="bar", x="Name", y="OwnerId")
plt.show()

Google Cloud Storage からPython へのデータ連携には、ぜひCData Python Connector をご利用ください

このようにCData Python Connector と併用することで、270を超えるSaaS、NoSQL データをPython からコーディングなしで扱うことができます。30日の無償評価版が利用できますので、ぜひ自社で使っているクラウドサービスやNoSQL と合わせて活用してみてください。

日本のユーザー向けにCData Python Connector は、UI の日本語化、ドキュメントの日本語化、日本語でのテクニカルサポートを提供しています。

ソースコード

import pandas
import matplotlib.pyplot as plt
from sqlalchemy import create_engin

engine = create_engine("googlecloudstorage:///?ProjectId='project1'&InitiateOAuth=GETANDREFRESH&OAuthSettingsLocation=/PATH/TO/OAuthSettings.txt")
df = pandas.read_sql("""SELECT Name, OwnerId FROM Buckets WHERE Name = 'TestBucket'""", engine)

df.plot(kind="bar", x="Name", y="OwnerId")
plt.show()