FastAPIのレスポンス: 完全ガイド

by mr_osson 投稿日:

FastAPIとレスポンスの基本

FastAPIは、Pythonの非常に高速な（高性能）、使いやすい、モダンで、高速（高性能）なWebフレームワークです。それは非常に直感的で、使いやすいですが、それは同時に非常に強力で、大規模なWebアプリケーションを構築するのに適しています。

FastAPIの一部として、レスポンスはHTTPリクエストに対するサーバーからの応答を表します。これは、クライアント（通常はWebブラウザ）が要求した情報、ステータスコード、ヘッダーなどを含むことができます。

FastAPIでは、レスポンスは通常、Python関数またはメソッドから返される値によって生成されます。この値は、FastAPIによって自動的にJSONに変換され、クライアントに送信されます。

以下に、FastAPIを使用してレスポンスを生成する基本的な例を示します。

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()

@app.get("/")
def read_root():
    return {"Hello": "World"}

この例では、ルートURL（/）へのGETリクエストに対するレスポンスを定義しています。レスポンスは、Pythonの辞書{"Hello": "World"}として返され、これがJSONに変換されます。

FastAPIは、さまざまな種類のレスポンスをサポートしています。これには、JSONレスポンス、HTMLレスポンス、プレーンテキストレスポンス、リダイレクトレスポンス、FileResponse、StreamingResponseなどが含まれます。これらの各レスポンスタイプは、特定の目的と使用ケースに適しています。

FastAPIとレスポンスの基本についてのこのセクションは、FastAPIを使用してWebアプリケーションを構築する際の出発点となるでしょう。次のセクションでは、これらのレスポンスタイプの詳細と使用方法について説明します。.

JSONレスポンスの作成

FastAPIを使用すると、Pythonのデータ構造をJSONレスポンスに自動的に変換することができます。これは、FastAPIが内部でjsonable_encoderを使用しているためです。これは、Pythonのデータ型（例えば、dict、list、str、intなど）をJSON互換のデータに変換します。

以下に、FastAPIを使用してJSONレスポンスを生成する基本的な例を示します。

from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel

class Item(BaseModel):
    name: str
    description: str
    price: float
    tax: float = 10.5

app = FastAPI()

@app.post("/items/")
def create_item(item: Item):
    return item

この例では、POSTリクエストを受け取り、リクエストボディをItemモデルに変換し、そのモデルをそのままレスポンスとして返します。FastAPIは、ItemモデルをJSONに自動的に変換します。

FastAPIのJSONレスポンスは、デフォルトでapplication/jsonのメディアタイプを持っています。これは、レスポンスヘッダーのContent-Typeフィールドに設定されます。

FastAPIを使用すると、レスポンスモデルを使用してJSONレスポンスの形状を制御することもできます。これにより、APIのレスポンスが一貫性を保ち、ドキュメンテーションが自動的に生成されます。

以上が、FastAPIを使用してJSONレスポンスを作成する方法の基本的な説明です。次のセクションでは、HTMLレスポンスとJinja2テンプレートの使用方法について説明します。.

HTMLレスポンスとJinja2テンプレートの使用

FastAPIは、HTMLレスポンスを生成するための強力な機能を提供しています。これは、WebアプリケーションでHTMLページを直接レンダリングする場合や、HTMLメールを送信する場合などに便利です。

FastAPIを使用してHTMLレスポンスを生成するには、HTMLResponseクラスを使用します。以下に基本的な例を示します。

from fastapi import FastAPI
from fastapi.responses import HTMLResponse

app = FastAPI()

@app.get("/items/{id}", response_class=HTMLResponse)
def read_item(id: str):
    return f"<html><body><h1>Hello, {id}</h1></body></html>"

この例では、/items/{id}へのGETリクエストに対してHTMLレスポンスを返します。レスポンスは、Pythonの文字列として返され、これがHTMLに変換されます。

しかし、実際のWebアプリケーションでは、HTMLを手動で書くのではなく、テンプレートエンジンを使用してHTMLを生成することが一般的です。FastAPIは、Jinja2という人気のあるテンプレートエンジンをサポートしています。

以下に、FastAPIとJinja2を使用してHTMLレスポンスを生成する例を示します。

from fastapi import FastAPI, Request
from fastapi.templating import Jinja2Templates

app = FastAPI()
templates = Jinja2Templates(directory="templates")

@app.get("/items/{id}", response_class=HTMLResponse)
async def read_item(request: Request, id: str):
    return templates.TemplateResponse("item.html", {"request": request, "id": id})

この例では、/items/{id}へのGETリクエストに対してHTMLレスポンスを返します。レスポンスは、Jinja2テンプレートitem.htmlを使用して生成されます。

以上が、FastAPIを使用してHTMLレスポンスを作成し、Jinja2テンプレートを使用する方法の基本的な説明です。次のセクションでは、プレーンテキストレスポンスの作成方法について説明します。.

プレーンテキストレスポンス

FastAPIでは、プレーンテキストのレスポンスを生成することも可能です。これは、HTMLやJSONなどのより複雑な形式ではなく、シンプルなテキスト形式でデータをクライアントに送信する必要がある場合に便利です。

プレーンテキストのレスポンスを生成するには、PlainTextResponseクラスを使用します。以下に基本的な例を示します。

from fastapi import FastAPI
from fastapi.responses import PlainTextResponse

app = FastAPI()

@app.get("/items/{id}", response_class=PlainTextResponse)
def read_item(id: str):
    return f"Item id: {id}"

この例では、/items/{id}へのGETリクエストに対してプレーンテキストのレスポンスを返します。レスポンスは、Pythonの文字列として返され、これがプレーンテキストに変換されます。

FastAPIのプレーンテキストレスポンスは、デフォルトでtext/plainのメディアタイプを持っています。これは、レスポンスヘッダーのContent-Typeフィールドに設定されます。

以上が、FastAPIを使用してプレーンテキストレスポンスを作成する方法の基本的な説明です。次のセクションでは、リダイレクトレスポンスの作成方法について説明します。.

リダイレクトレスポンス

FastAPIでは、リダイレクトレスポンスを生成することも可能です。これは、ユーザーを別のURLに自動的にリダイレクトする必要がある場合に便利です。

リダイレクトレスポンスを生成するには、RedirectResponseクラスを使用します。以下に基本的な例を示します。

from fastapi import FastAPI
from fastapi.responses import RedirectResponse

app = FastAPI()

@app.get("/items/{id}")
def read_item(id: str):
    url = f"/items/{id}/read"
    response = RedirectResponse(url=url)
    return response

この例では、/items/{id}へのGETリクエストに対してリダイレクトレスポンスを返します。レスポンスは、RedirectResponseオブジェクトとして返され、これがリダイレクトレスポンスに変換されます。リダイレクトの目的地は、urlパラメータで指定されます。

FastAPIのリダイレクトレスポンスは、デフォルトで302 FoundのHTTPステータスコードを持っています。これは、一時的なリダイレクトを示します。必要に応じて、status_codeパラメータを使用して異なるステータスコードを設定することができます。

以上が、FastAPIを使用してリダイレクトレスポンスを作成する方法の基本的な説明です。次のセクションでは、FileResponseとその使用方法について説明します。.

FileResponseとメディアタイプ

FastAPIでは、FileResponseを使用してファイルをレスポンスとして送信することができます。これは、画像、PDF、動画、音声などのメディアファイルや、テキストファイル、CSVファイルなどのデータファイルをクライアントに提供する場合に便利です。

以下に、FastAPIを使用してファイルレスポンスを生成する基本的な例を示します。

from fastapi import FastAPI
from fastapi.responses import FileResponse

app = FastAPI()

@app.get("/files/{filename}")
async def read_file(filename: str):
    return FileResponse(f"/app/files/{filename}")

この例では、/files/{filename}へのGETリクエストに対してファイルレスポンスを返します。レスポンスは、FileResponseオブジェクトとして返され、これがファイルレスポンスに変換されます。ファイルのパスは、filenameパラメータで指定されます。

FastAPIのFileResponseは、ファイルの種類に応じて適切なContent-Typeヘッダーを自動的に設定します。これは、ファイルの拡張子から推測されます。たとえば、.pngの拡張子を持つファイルはimage/pngのメディアタイプを持ち、.csvの拡張子を持つファイルはtext/csvのメディアタイプを持ちます。

ただし、必要に応じて、media_typeパラメータを使用してメディアタイプを明示的に設定することもできます。これは、ファイルの拡張子がメディアタイプを正確に反映していない場合や、特定のメディアタイプを強制する必要がある場合に便利です。

以上が、FastAPIを使用してFileResponseを作成し、メディアタイプを設定する方法の基本的な説明です。次のセクションでは、カスタムレスポンスの作成方法について説明します。.

カスタムレスポンスの作成

FastAPIでは、Responseクラスを使用してカスタムレスポンスを生成することができます。これは、特定のHTTPステータスコード、ヘッダー、クッキーを設定する必要がある場合や、特定のメディアタイプでデータを送信する必要がある場合に便利です。

以下に、FastAPIを使用してカスタムレスポンスを生成する基本的な例を示します。

from fastapi import FastAPI
from fastapi.responses import Response

app = FastAPI()

@app.get("/items/{id}")
def read_item(id: str):
    content = f"Item id: {id}"
    headers = {"X-Item-ID": id}
    return Response(content=content, media_type="text/plain", headers=headers)

この例では、/items/{id}へのGETリクエストに対してカスタムレスポンスを返します。レスポンスは、Responseオブジェクトとして返され、これがカスタムレスポンスに変換されます。レスポンスの内容、メディアタイプ、ヘッダーは、それぞれcontent、media_type、headersパラメータで指定されます。

FastAPIのResponseクラスは、非常に柔軟性があり、さまざまな種類のレスポンスを生成するための基本クラスとして機能します。必要に応じて、このクラスをサブクラス化して独自のレスポンスクラスを作成することもできます。

以上が、FastAPIを使用してカスタムレスポンスを作成する方法の基本的な説明です。次のセクションでは、StreamingResponseとその使用方法について説明します。.

StreamingResponseとその使用方法

FastAPIでは、StreamingResponseを使用してストリーミングレスポンスを生成することができます。これは、大きなファイルを送信する場合や、データをリアルタイムで生成して送信する必要がある場合に便利です。

StreamingResponseは、データを一度に全て送信するのではなく、小さなチャンクでデータを逐次的に送信します。これにより、大きなデータを効率的に送信することができます。

以下に、FastAPIを使用してストリーミングレスポンスを生成する基本的な例を示します。

from fastapi import FastAPI, StreamingResponse

app = FastAPI()

@app.get("/video")
async def read_video():
    file_like = open("large-video-file.mp4", mode="rb")
    return StreamingResponse(file_like, media_type="video/mp4")

この例では、/videoへのGETリクエストに対してストリーミングレスポンスを返します。レスポンスは、StreamingResponseオブジェクトとして返され、これがストリーミングレスポンスに変換されます。ストリーミングするデータは、ファイルオブジェクトとして提供されます。

FastAPIのStreamingResponseは、データの種類に応じて適切なContent-Typeヘッダーを設定することができます。これは、media_typeパラメータで指定されます。

以上が、FastAPIを使用してStreamingResponseを作成し、その使用方法の基本的な説明です。これらの知識を活用して、FastAPIを使用したWebアプリケーションの開発を進めてみてください。.

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