FastAPIを使用した複数ファイルのアップロード

FastAPIとは

FastAPIは、Pythonの非常に高速（高性能）、使いやすい、モダンな、高速（クイック）なWebフレームワークです。FastAPIは、Python 3.6以降の型ヒントを使用してAPIパラメータの型を宣言します。

FastAPIは、以下のような特徴を持っています:

高速: NodeJSやGoと同等の非常に高速なフレームワークです。
クイックコーディング: 開発速度を約2倍から3倍に向上させます。開発者の間違いを減らし、直感的なエディタのサポートを提供します。
少ないバグ: 開発者の間違いを減らします。エディタとツールがコードをチェックできます。
直感的: 優れたエディタのサポート。自動補完が可能です。
簡単: 高度に直感的で使いやすい設計。
短い: コードの重複を最小限に抑えます。各パラメータに複数の機能を持たせます。
堅牢: コードの準備が整っている。
スタンダードベース: APIの定義にOpenAPI（以前はSwagger）とJSON Schemaを使用。
JSON対応: JSONエンコーダは、データ型（Pydanticモデル）を使用してJSON互換の型（datetime, UUIDなど）を自動的に変換します。

これらの特徴により、FastAPIは現代のWebアプリケーション開発における優れた選択肢となっています。

FastAPIでのファイルアップロードの基本

FastAPIでは、ファイルのアップロードは非常に簡単に行うことができます。以下に基本的な手順を示します。

インポート: まず、FastAPIの UploadFile をインポートします。

from fastapi import FastAPI, UploadFile

エンドポイントの作成: 次に、ファイルをアップロードするためのエンドポイントを作成します。このエンドポイントは、UploadFile 型のパラメータを取ります。

@app.post("/uploadfile/")
async def create_upload_file(file: UploadFile = File(...)):
    return {"filename": file.filename}

ファイルの読み込み: UploadFile オブジェクトは、アップロードされたファイルへのアクセスを提供します。read() メソッドを使用してファイルの内容を読み込むことができます。

@app.post("/uploadfile/")
async def create_upload_file(file: UploadFile = File(...)):
    file_contents = await file.read()
    return {"filename": file.filename, "contents": file_contents}

以上がFastAPIでのファイルアップロードの基本的な手順です。これを応用することで、複数のファイルのアップロードや、ファイルと他のフォームデータを一緒にアップロードするなど、さまざまなシチュエーションに対応することができます。次のセクションでは、複数のファイルを一度にアップロードする方法について詳しく説明します。

複数ファイルのアップロードの方法

FastAPIでは、複数のファイルを一度にアップロードすることも可能です。以下にその手順を示します。

インポート: まず、FastAPIの UploadFile と File をインポートします。

from fastapi import FastAPI, UploadFile, File

エンドポイントの作成: 次に、複数のファイルをアップロードするためのエンドポイントを作成します。このエンドポイントは、List[UploadFile] 型のパラメータを取ります。

@app.post("/uploadfiles/")
async def create_upload_files(files: List[UploadFile] = File(...)):
    return {"filenames": [file.filename for file in files]}

ファイルの読み込み: UploadFile オブジェクトは、アップロードされたファイルへのアクセスを提供します。read() メソッドを使用して各ファイルの内容を読み込むことができます。

@app.post("/uploadfiles/")
async def create_upload_files(files: List[UploadFile] = File(...)):
    contents = []
    for file in files:
        contents.append(await file.read())
    return {"filenames": [file.filename for file in files], "contents": contents}

以上がFastAPIでの複数ファイルアップロードの基本的な手順です。これを応用することで、さまざまなシチュエーションに対応することができます。次のセクションでは、UploadFileの利点と使用例について詳しく説明します。

UploadFileの利点と使用例

FastAPIの UploadFile クラスは、ファイルアップロードを簡単に扱うための強力なツールです。以下にその主な利点と使用例を示します。

利点

メモリ効率: UploadFile はアップロードされたファイルをメモリに保持せず、ディスクに保存します。これにより、大きなファイルを扱う際のメモリ使用量を抑えることができます。
非同期読み込み: UploadFile は非同期にファイルを読み込むことができます。これにより、他のリクエストの処理をブロックすることなく、大きなファイルを読み込むことができます。
型安全: UploadFile は型ヒントを使用しています。これにより、エディタやツールが型チェックを行い、開発者の間違いを減らすことができます。

使用例

以下に、UploadFile を使用したファイルアップロードの基本的なコードを示します。

from fastapi import FastAPI, UploadFile, File
from typing import List

app = FastAPI()

@app.post("/uploadfiles/")
async def create_upload_files(files: List[UploadFile] = File(...)):
    for file in files:
        contents = await file.read()
        # ファイルの内容を処理します
    return {"filenames": [file.filename for file in files]}

このコードは、複数のファイルを一度にアップロードし、それぞれのファイルを非同期に読み込む例です。読み込んだファイルの内容は、その後の処理のために使用することができます。

以上が UploadFile の利点と使用例です。次のセクションでは、エラーハンドリングとトラブルシューティングについて詳しく説明します。

エラーハンドリングとトラブルシューティング

FastAPIを使用してファイルアップロードを行う際には、さまざまなエラーが発生する可能性があります。以下に、そのようなエラーをハンドリングするための基本的な手順と、一般的なトラブルシューティングの方法を示します。

エラーハンドリング

FastAPIでは、エラーハンドリングは非常に簡単に行うことができます。具体的には、HTTPExceptionを使用してエラーを発生させ、適切なHTTPステータスコードとエラーメッセージをクライアントに返すことができます。

from fastapi import FastAPI, HTTPException

@app.post("/uploadfiles/")
async def create_upload_files(files: List[UploadFile] = File(...)):
    if not files:
        raise HTTPException(status_code=400, detail="No files were uploaded.")
    # ファイルの処理を行います

このコードでは、アップロードされたファイルがない場合に400ステータスコードとエラーメッセージを返します。

トラブルシューティング

ファイルアップロードに関する問題のトラブルシューティングを行う際には、以下の点を確認すると良いでしょう。

ファイルサイズ: アップロードされるファイルのサイズが大きすぎると、タイムアウトやメモリ不足のエラーが発生する可能性があります。ファイルサイズの制限を設けるか、大きなファイルは分割してアップロードするようにすると良いでしょう。
ファイル形式: アップロードされるファイルの形式がサポートされていない場合、エラーが発生する可能性があります。アプリケーションがサポートするファイル形式を明確にし、それ以外の形式のファイルがアップロードされた場合には適切なエラーメッセージを返すようにすると良いでしょう。
エラーメッセージ: FastAPIのエラーメッセージは通常、問題の原因を特定するのに役立つ情報を提供します。エラーメッセージを注意深く読み、それに基づいて問題の解決を試みてみてください。

以上がFastAPIでのエラーハンドリングとトラブルシューティングの基本的な手順です。これらの手順を適切に行うことで、ファイルアップロードの処理を安全かつ効率的に行うことができます。次のセクションでは、具体的な使用例とコードスニペットを提供します。それらを参考に、自身のアプリケーションに適したファイルアップロードの機能を実装してみてください。