Asynchronous Server Gateway Interface

はじめに

Asynchronous Server Gateway Interface (ASGI) は、Pythonのウェブアプリケーションとサーバー間の非同期通信を可能にするインターフェースです。このハンドブックでは、ASGIの基本概念から実践的な使用方法までを解説します。

ASGIとは

ASGIは、ウェブサーバーとPythonアプリケーション間の非同期通信を標準化するための仕様です。従来のWSGI (Web Server Gateway Interface) を拡張し、非同期処理やWebSocketなどの新しいプロトコルをサポートします。

主な特徴

非同期処理のサポート
WebSocketやHTTP/2などのプロトコルに対応
イベント駆動型アーキテクチャ

ASGIの仕組み

ASGIアプリケーションは、非同期関数として定義されます。この関数は、HTTPリクエストやWebSocketメッセージなどのイベントを受け取り、非同期に処理を行います。

基本的な構造

async def application(scope, receive, send):
    if scope['type'] == 'http':
        await send({
            'type': 'http.response.start',
            'status': 200,
            'headers': [
                [b'content-type', b'text/plain'],
            ],
        })
        await send({
            'type': 'http.response.body',
            'body': b'Hello, World!',
        })

ASGIアプリケーションの作成

ASGIアプリケーションを作成するには、非同期関数を定義し、適切なイベントハンドラを実装します。

例: シンプルなHTTPアプリケーション

async def simple_app(scope, receive, send):
    if scope['type'] == 'http':
        await send({
            'type': 'http.response.start',
            'status': 200,
            'headers': [
                [b'content-type', b'text/plain'],
            ],
        })
        await send({
            'type': 'http.response.body',
            'body': b'Hello, ASGI!',
        })

ASGIサーバーの選択と設定

ASGIアプリケーションを実行するためには、ASGIサーバーが必要です。代表的なASGIサーバーには、Uvicorn、Daphne、Hypercornなどがあります。

Uvicornの使用例

uvicorn simple_app:application --reload

ASGIミドルウェア

ASGIミドルウェアは、リクエストとレスポンスの処理を拡張するためのコンポーネントです。認証、ロギング、エラーハンドリングなどに利用されます。

例: ロギングミドルウェア

async def logging_middleware(app):
    async def middleware(scope, receive, send):
        print(f"Received request: {scope}")
        await app(scope, receive, send)
    return middleware

ASGIとWSGIの比較

特徴	ASGI	WSGI
非同期処理	サポート	非サポート
プロトコル	HTTP, WebSocket, HTTP/2	HTTPのみ
パフォーマンス	高い	低い

ASGIのユースケース

リアルタイムアプリケーション (チャット、ゲーム)
高トラフィックウェブサイト
マイクロサービスアーキテクチャ

ASGIの未来

ASGIは、Pythonのウェブ開発においてますます重要な役割を果たすことが期待されています。非同期処理の需要が高まる中、ASGIの普及と進化が続くでしょう。

参考文献

このハンドブックが、ASGIの理解と実践に役立つことを願っています。非同期処理を活用し、高性能なウェブアプリケーションを開発しましょう。