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Fast APIのミドルウェアとは? 簡単な使い方

概要


 この記事では、FastAPIでのミドルウェアの使用方法とその機能に焦点を当てます。 FastAPIのミドルウェアは、アプリケーションのリクエストとレスポンスを 処理するための強力な仕組みです。 この記事では、ミドルウェアの基本的な概念から始め、実際の使用例やベストプラクティスまでをカバーします。
 

ミドルウェアとは何か?


 ミドルウェアは、Webアプリケーションやフレームワークにおいて、リクエストとレスポンスの処理を拡張するための仕組みです。 通常、リクエストが処理される前やレスポンスが返される前に介入し、特定の処理を行います。 例えば、リクエストの認証や認可、ログの記録、エラーハンドリングなどがミドルウェアを利用して実装されます。 ミドルウェアは、アプリケーションの再利用性や保守性を高めるための重要な要素となっています。
 

FastAPIでのミドルウェアの基本的な実装方法


 FastAPIでは、メソッドを使用してミドルウェアをアプリケーションに追加します。 ミドルウェアは非同期関数として実装され、リクエストが受信される前やレスポンスが送信される前に特定の処理を行います。 例えば、リクエストのログを出力したり、レスポンスを加工したりすることが可能です。

ロギングとエラー処理


 ミドルウェアを使用してログを記録したり、エラーを処理したりすることで、アプリケーションの監視やデバッグを行うことができます。 例えば、リクエストの詳細情報や処理時間をログに記録したり、例外が発生した際に適切なエラーメッセージを返したりすることが可能です。 これにより、アプリケーションの安定性や信頼性を高めることができます。
 
ミドルウェアの呼び出し
 
ミドルウェアでのログ記録、エラー処理
 
 

リクエストとレスポンスの変換


 ミドルウェアを使用してリクエストやレスポンスを変換することで、データの加工や整形を行うことができます。
例えば、リクエストのボディやヘッダーを解析して特定の形式に変換したり、レスポンスにヘッダーやエラーメッセージを追加したりすることが可能です。 これにより、クライアントとサーバー間のデータのやり取りをカスタマイズすることができます。
 
以下の例では、2つのミドルウェアを定義しています。 1つ目のミドルウェアはリクエストをJSON形式に変換し、 2つ目のミドルウェアはレスポンスにカスタムヘッダーを追加しています。
ミドルウェアでは、リクエストのContent-Typeが"application/json"の場合はリクエストボディをJSON形式に変換し、 "application/x-www-form-urlencoded"の場合はフォームデータとして取得します。
ミドルウェアでは、レスポンスにX-Custom-Headerとして"Custom Value"を追加し、404エラーの場合はカスタムのエラーメッセージを返します。
 
 

認証と認可の追加


 ミドルウェアを使用して認証や認可を追加することで、 アプリケーションのセキュリティを向上させることができます。
例えば、JWTトークンを検証してユーザーを認証したり、 特定のエンドポイントに対するアクセス権を制御したりすることが可能です。 これにより、不正なアクセスやデータの漏洩を防ぐことができます。
 
 以下は、認証と認可を行うためのミドルウェアと依存関数の実装例です。
関数は、リクエストを受け取ってユーザーの認証を行います。 リクエストのAuthorizationヘッダーからトークンを取得し、そのトークンを検証します。 トークンが有効であれば、そのペイロード(トークンに含まれる情報)を リクエストのstateにセットします。
トークンが無効な場合は、401 Unauthorizedエラーを返します。
関数は、認証されたユーザーを取得するための依存関数です。 この関数はリクエストからユーザー情報を取得し、認証されていない場合はHTTPExceptionを発生させます。 ミドルウェアはリクエストの認証を行い、関数は認証されたユーザー情報をエンドポイント関数に提供します。
 
 
参考 URL
FastAPI 公式ドキュメント
ミドルウェア 公式ドキュメント
 
 
 
 
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