Pythonによるファイル・フォルダ整理の自動化
Pythonは、その豊富なライブラリと柔軟性から、ファイルやフォルダの整理といった定型業務の自動化に非常に適しています。本稿では、Pythonを使ったファイル・フォルダ整理の自動化について、その基本的な考え方から応用的なテクニック、そして注意点までを網羅的に解説します。
基本的なファイル・フォルダ操作
Pythonでファイルやフォルダを操作する上で、中心となるのがosモジュールとshutilモジュールです。
osモジュール
osモジュールは、オペレーティングシステム（OS）に依存した機能へのアクセスを提供します。ファイルやフォルダの存在確認、作成、削除、名前変更、パスの操作など、基本的な操作の多くをこのモジュールで実現できます。
os.path.exists(path): 指定されたパスが存在するかどうかを真偽値で返します。os.makedirs(path): 指定されたパスを再帰的に作成します。途中のディレクトリが存在しない場合も自動的に作成します。os.remove(path): ファイルを削除します。os.rmdir(path): 空のディレクトリを削除します。os.rename(src, dst): ファイルまたはディレクトリの名前を変更します。os.listdir(path): 指定されたパスにあるファイルとディレクトリの名前のリストを返します。os.path.join(path1, path2, ...): 複数のパス要素をOSに適した形式で結合します。os.path.splitext(path): パスをルートと拡張子に分割します。
shutilモジュール
shutilモジュールは、osモジュールよりも高レベルなファイル操作を提供します。ファイルのコピー、移動、削除（ディレクトリツリーごと）などに特化しています。
shutil.copy(src, dst): ファイルをコピーします。shutil.copytree(src, dst): ディレクトリツリーをコピーします。shutil.move(src, dst): ファイルまたはディレクトリを移動します。shutil.rmtree(path): ディレクトリツリーを再帰的に削除します。
ファイル整理の自動化シナリオ例
Pythonを使ってファイル整理を自動化する具体的なシナリオは多岐にわたります。ここではいくつかの代表的な例を紹介します。
1. ファイルの種類による仕分け
ダウンロードフォルダなど、様々な種類のファイルが混在する場所を整理する際に役立ちます。画像ファイルは「Images」フォルダへ、ドキュメントファイルは「Documents」フォルダへ、といった具合に自動で移動させます。
import os
import shutil
source_dir = "/path/to/your/downloads"
dest_dir_images = "/path/to/your/Images"
dest_dir_docs = "/path/to/your/Documents"
dest_dir_others = "/path/to/your/Others"
# フォルダが存在しない場合は作成
os.makedirs(dest_dir_images, exist_ok=True)
os.makedirs(dest_dir_docs, exist_ok=True)
os.makedirs(dest_dir_others, exist_ok=True)
for filename in os.listdir(source_dir):
source_path = os.path.join(source_dir, filename)
if os.path.isfile(source_path):
_, extension = os.path.splitext(filename)
extension = extension.lower() # 拡張子を小文字に統一
if extension in [".jpg", ".jpeg", ".png", ".gif", ".bmp"]:
shutil.move(source_path, os.path.join(dest_dir_images, filename))
print(f"Moved {filename} to Images")
elif extension in [".pdf", ".doc", ".docx", ".txt", ".xlsx", ".pptx"]:
shutil.move(source_path, os.path.join(dest_dir_docs, filename))
print(f"Moved {filename} to Documents")
else:
shutil.move(source_path, os.path.join(dest_dir_others, filename))
print(f"Moved {filename} to Others")
2. 作成日・更新日による整理
ファイルやフォルダを、その作成日や更新日ごとに年、月、日で階層化して整理するのに便利です。例えば、「2023/10/26/」といったパス構造を作成し、その日に作成・更新されたファイルを移動させます。
import os
import shutil
import datetime
import time
source_dir = "/path/to/your/files"
base_dest_dir = "/path/to/your/OrganizedFiles"
# フォルダが存在しない場合は作成
os.makedirs(base_dest_dir, exist_ok=True)
for filename in os.listdir(source_dir):
source_path = os.path.join(source_dir, filename)
if os.path.isfile(source_path):
# ファイルの更新日時を取得 (秒単位のタイムスタンプ)
timestamp = os.path.getmtime(source_path)
dt_object = datetime.datetime.fromtimestamp(timestamp)
# 年、月、日のフォルダパスを作成
year_folder = os.path.join(base_dest_dir, str(dt_object.year))
month_folder = os.path.join(year_folder, dt_object.strftime("%m")) # %mは0埋めされた月
day_folder = os.path.join(month_folder, dt_object.strftime("%d")) # %dは0埋めされた日
# フォルダを作成 (存在しない場合のみ)
os.makedirs(day_folder, exist_ok=True)
# ファイルを移動
destination_path = os.path.join(day_folder, filename)
shutil.move(source_path, destination_path)
print(f"Moved {filename} to {day_folder}")
3. 重複ファイルの削除
ディスク容量の節約のために、重複しているファイルを検出・削除するスクリプトを作成できます。ファイルのハッシュ値を計算し、同じハッシュ値を持つファイルを重複とみなすのが一般的です。
import os
import hashlib
import collections
def get_file_hash(filepath, hash_algorithm=hashlib.md5):
"""ファイルのハッシュ値を計算する"""
hasher = hash_algorithm()
with open(filepath, 'rb') as f:
while True:
chunk = f.read(4096) # チャンクごとに読み込む
if not chunk:
break
hasher.update(chunk)
return hasher.hexdigest()
def find_duplicate_files(directory):
"""指定ディレクトリ内の重複ファイルを検索する"""
hashes = collections.defaultdict(list)
for dirpath, _, filenames in os.walk(directory):
for filename in filenames:
filepath = os.path.join(dirpath, filename)
if not os.path.islink(filepath): # シンボリックリンクはスキップ
try:
file_hash = get_file_hash(filepath)
hashes[file_hash].append(filepath)
except Exception as e:
print(f"Error processing {filepath}: {e}")
duplicates = []
for file_list in hashes.values():
if len(file_list) > 1:
duplicates.extend(file_list[1:]) # 最初の1つ以外を重複とみなす
return duplicates
# --- 実行例 ---
target_directory = "/path/to/scan"
duplicate_files_to_remove = find_duplicate_files(target_directory)
if duplicate_files_to_remove:
print("Found duplicate files to remove:")
for filepath in duplicate_files_to_remove:
print(f"- {filepath}")
# 実際に削除する場合は、以下の行のコメントを外す
# try:
# os.remove(filepath)
# print(f" Removed.")
# except Exception as e:
# print(f" Error removing: {e}")
else:
print("No duplicate files found.")
応用的なテクニック
・正規表現による高度なファイル名マッチング
reモジュールを利用することで、より柔軟なファイル名のパターンマッチングが可能になります。例えば、「report_YYYYMMDD.txt」のような命名規則のファイルを対象にしたい場合などに有効です。
・設定ファイル (INI, YAML, JSON) の利用
整理ルールが複雑になったり、頻繁に変更したりする場合、スクリプト内に直接記述するのではなく、設定ファイルで管理するのが賢明です。Python標準のconfigparser（INI）、PyYAML（YAML）、json（JSON）ライブラリが利用できます。
・GUIツールの作成 (Tkinter, PyQt, Kivy)
コマンドライン操作に慣れていないユーザーでも利用できるように、GUI（Graphical User Interface）を持つツールを作成することも可能です。PythonにはTkinter（標準ライブラリ）、PyQt、KivyなどのGUIフレームワークがあります。
・スケジューリング (cron, Windowsタスクスケジューラ)
作成した整理スクリプトを定期的に自動実行させるには、OSのスケジューリング機能を利用します。Linux/macOSではcron、Windowsでは「タスクスケジューラ」が一般的です。
注意点とベストプラクティス
- バックアップの重要性: ファイル操作を伴う自動化スクリプトを実行する前には、必ず対象のデータやシステム全体のバックアップを取得してください。予期せぬエラーが発生した場合でも、データを失うリスクを最小限に抑えられます。
- テストと検証: スクリプトを本番環境で実行する前に、必ずテスト環境で十分な検証を行ってください。特に、ファイルの移動や削除といった破壊的な操作を含む場合は、段階的に実行し、期待通りの動作をするかを確認することが不可欠です。
- エラーハンドリング: ファイルが見つからない、権限がない、ディスク容量がいっぱいといった様々なエラーが発生する可能性があります。
try-exceptブロックを使用して、これらのエラーを適切に捕捉し、処理するようにしましょう。 - シンボリックリンクへの配慮: ファイル操作の際にシンボリックリンク（ショートカットのようなもの）をどのように扱うか、事前に定義しておくことが重要です。
os.path.islink()で判定し、必要に応じてスキップしたり、リンク先のファイルを操作したりする処理を記述します。 - 可読性と保守性: スクリプトは、自分自身だけでなく、他の人が読んだり、将来的に保守したりすることを考慮して、分かりやすく記述することが大切です。適切なコメントを付け、変数名や関数名を分かりやすく命名しましょう。
- ユーザーへの通知: 自動化スクリプトが完了した際や、エラーが発生した際に、ユーザーに通知する仕組み（メール送信など）があると、管理が容易になります。
smtplibライブラリなどが利用できます。
まとめ
Pythonを利用したファイル・フォルダ整理の自動化は、時間と労力を大幅に削減できる強力な手段です。osやshutilといった標準ライブラリを駆使することで、基本的な仕分けから重複ファイル削除のような高度な処理まで、様々なニーズに対応できます。自動化を進める際には、バックアップ、十分なテスト、そして丁寧なエラーハンドリングを心がけることが、安全かつ効率的な運用につながります。これらのテクニックを習得することで、煩雑なファイル管理から解放され、より創造的で価値のある業務に集中できるようになるでしょう。
