DjangoでColaboratoryを再現

技術書内で実際にPythonを動かして学べるサイトができたら面白いかもしれないという筆者の行き当たりばったりの発想で実装します。（ソースコードもかなり適当なため本番向きではありません。）

Colab とは

Colab（正式名称「Colaboratory」）では、ブラウザ上で Python を記述、実行できます。以下の機能を使用できます。

https://colab.research.google.com/?hl=ja#scrollTo=5fCEDCU_qrC0

これをDjangoに実装する。

開発環境はPycharm

プロジェクト名はColaboratory

仮想環境はVirtualenv

プロジェクトの作成とモジュールのインストール

プロジェクト作成したらDjangoと必要なモジュールをインストール

djangoプロジェクト作成

'''

pip install django ipykernel

django-admin startproject colaboratory

templatesディレクトリーとnotobook.htmlを作成上記の画像の構成にする。

settings.py

urls.py

"""
URL configuration for colaboratory project.

The `urlpatterns` list routes URLs to views. For more information please see:
    https://docs.djangoproject.com/en/4.2/topics/http/urls/
Examples:
Function views
    1. Add an import:  from my_app import views
    2. Add a URL to urlpatterns:  path('', views.home, name='home')
Class-based views
    1. Add an import:  from other_app.views import Home
    2. Add a URL to urlpatterns:  path('', Home.as_view(), name='home')
Including another URLconf
    1. Import the include() function: from django.urls import include, path
    2. Add a URL to urlpatterns:  path('blog/', include('blog.urls'))
"""
from django.contrib import admin
from django.urls import path
from . import views

urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
    path('', views.notebook, name='notebook'),
]

views.py

from django.shortcuts import render
from IPython.core.interactiveshell import InteractiveShell
import io
import sys

def notebook(request):
    if request.method == 'POST':
        cell = request.POST.get('cell')
        # IPythonのカーネルを起動
        shell = InteractiveShell()
        # 出力先をio.StringIOに設定
        sys.stdout = io.StringIO()
        # ユーザーが入力したコードを実行
        shell.run_cell(cell)
        # 実行結果を取得
        output = sys.stdout.getvalue()
        # 出力先を元に戻す
        sys.stdout = sys.__stdout__
        # 結果をテンプレートに渡す
        return render(request, 'notebook.html', {'cell': cell, 'output': output})
    else:
        return render(request, 'notebook.html', {})
notebok.html
<form method="POST">
  {% csrf_token %}
  <textarea name="cell"></textarea>
  <button type="submit">Run</button>
</form>
{% if cell %}
  <pre>{{ cell }}</pre>
{% endif %}
{% if output %}
  <pre>{{ output }}</pre>
{% endif %}
コマンド
python manage.py runserver 127.0.0.1:8000
上記のコマンドで起動するとIPアドレスのリンクが出るので押下

このようなUIが表示される。
実際にコードを入力すると実行することができる。