FastAPIとDockerをUbuntuで動かす: 実践ガイド

FastAPIとは何か

FastAPIは、Pythonの高速な（高性能）、Webフレームワークで、非常に直感的で簡単に使用でき、標準に準拠しています。

FastAPIは、Python 3.6以降の型ヒントを基にした、モダンで、高速（高性能）な、Webフレームワークです。主な特徴は次のとおりです:

• 高速: NodeJSやGoと同等の非常に高いパフォーマンス（StarletteとPydanticのおかげです）。
• 高速なコーディング: 開発者の生産性を約2倍から3倍に向上させます。開発時間、デバッグ時間、バグの少なさなどを考慮に入れると、他のフレームワークと比較して約200％から300％の生産性向上が見込めます。
• 少ないバグ: デバッガーよりも早くバグを見つけることができます。プログラマーやエディターが存在しない場所でエラーを見つけることができます。
• 直感的: 素晴らしいエディタのサポート。すべての場所で自動補完。少ない時間で、より少ないバグ。
• 簡単: 高度に直感的で簡単に設計されており、ドキュメンテーションを読む時間を大幅に削減します。
• 短い: コードの重複を最小限に抑えます。各パラメータから複数の機能を得る。少ないバグ。
• 堅牢: プロダクションでの使用を目的として設計されています。そしてそれがすでに使用されています。
• 標準に基づいています: OpenAPI（以前はSwagger）とJSON Schemaに完全に準拠。
• JSONベース: JSONベースのリクエストとレスポンスを読み書きするためのPythonicなスタイル（または型ヒントを使用した他のデータ形式）。
• 自動的な対話式APIドキュメンテーション: 新しい標準ベースの対話式APIドキュメンテーションを直接使用します（ReDocによる補足も含まれます）。
• 多くの認証プロトコル: OAuth2（JWTトークンを使用したものも含む）、HTTP「Basic」など、すべてのセキュリティスキームを含むOpenAPIを使用します。

Ubuntu上でのDockerのセットアップ

DockerをUbuntuにセットアップするための手順は以下の通りです：

1. Dockerのインストール:
   Ubuntuのターミナルを開き、以下のコマンドを実行します。

   bash
sudo apt-get update
sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

   これにより、Dockerの最新バージョンがインストールされます。

2. Dockerの起動:
   Dockerサービスを起動するには、以下のコマンドを実行します。

   bash
sudo systemctl start docker

   Dockerが正常に起動したかどうかを確認するには、以下のコマンドを実行します。

   bash
sudo systemctl status docker

3. Dockerのテスト:
   Dockerが正常に動作しているかを確認するために、hello-worldイメージを実行します。

   bash
sudo docker run hello-world

   このコマンドは、Dockerが正常にインストールされ、正常に動作していることを確認します。

以上がUbuntu上でDockerをセットアップする基本的な手順です。これにより、FastAPIアプリケーションをDockerコンテナとして実行する準備が整います。次のセクションでは、FastAPIアプリケーションをDocker化する方法について説明します。

FastAPIのDocker化

FastAPIアプリケーションをDockerで実行するためには、以下の手順を実行します：

1. Dockerfileの作成:
   Dockerfileは、Dockerイメージを作成するためのスクリプトです。以下は、FastAPIアプリケーション用の基本的なDockerfileの例です。

   “`Dockerfile
   FROM tiangolo/uvicorn-gunicorn-fastapi:python3.7

   COPY ./app /app
   “`

   このDockerfileは、FastAPIとUvicorn/Gunicornを含むPython 3.7のDockerイメージをベースにしています。そして、ローカルのappディレクトリをDockerイメージの/appディレクトリにコピーします。

2. Dockerイメージのビルド:
   Dockerfileを使用してDockerイメージをビルドします。以下のコマンドを実行します。

   bash
sudo docker build -t my-fastapi-app .

   このコマンドは、現在のディレクトリ（.）のDockerfileを使用してDockerイメージをビルドし、そのイメージにmy-fastapi-appという名前を付けます。

3. Dockerコンテナの実行:
   Dockerイメージを使用してDockerコンテナを実行します。以下のコマンドを実行します。

   bash
sudo docker run -d --name my-running-app -p 80:80 my-fastapi-app

   このコマンドは、my-fastapi-appイメージを使用してDockerコンテナを実行し、そのコンテナにmy-running-appという名前を付けます。また、ホストの80ポートをコンテナの80ポートにマッピングします。

以上がFastAPIアプリケーションをDocker化する基本的な手順です。これにより、FastAPIアプリケーションをDockerコンテナとしてUbuntu上で実行することができます。次のセクションでは、Ubuntu上でのFastAPIとDockerの統合について説明します。

Ubuntu上でのFastAPIとDockerの統合

FastAPIアプリケーションをDockerコンテナとしてUbuntu上で実行するためには、以下の手順を実行します：

1. FastAPIアプリケーションの作成:
   まず、FastAPIアプリケーションを作成します。以下は、基本的なFastAPIアプリケーションの例です。

   “`python
   from fastapi import FastAPI

   app = FastAPI()

   @app.get(“/”)
   def read_root():
   return {“Hello”: “World”}
   “`

   このコードをmain.pyという名前のファイルに保存します。

2. Dockerfileの作成:
   次に、FastAPIアプリケーションをDocker化するためのDockerfileを作成します。以下は、基本的なDockerfileの例です。

   “`Dockerfile
   FROM tiangolo/uvicorn-gunicorn-fastapi:python3.7

   COPY ./app /app
   “`

   このDockerfileは、FastAPIとUvicorn/Gunicornを含むPython 3.7のDockerイメージをベースにしています。そして、ローカルのappディレクトリをDockerイメージの/appディレクトリにコピーします。

3. Dockerイメージのビルド:
   Dockerfileを使用してDockerイメージをビルドします。以下のコマンドを実行します。

   bash
sudo docker build -t my-fastapi-app .

   このコマンドは、現在のディレクトリ（.）のDockerfileを使用してDockerイメージをビルドし、そのイメージにmy-fastapi-appという名前を付けます。

4. Dockerコンテナの実行:
   Dockerイメージを使用してDockerコンテナを実行します。以下のコマンドを実行します。

   bash
sudo docker run -d --name my-running-app -p 80:80 my-fastapi-app

   このコマンドは、my-fastapi-appイメージを使用してDockerコンテナを実行し、そのコンテナにmy-running-appという名前を付けます。また、ホストの80ポートをコンテナの80ポートにマッピングします。

以上がUbuntu上でFastAPIアプリケーションをDockerコンテナとして実行する基本的な手順です。これにより、FastAPIアプリケーションをDockerコンテナとしてUbuntu上で実行することができます。これらの手順を通じて、FastAPIとDockerを統合し、Ubuntu上で効率的にWebアプリケーションを開発・運用することが可能になります。この統合により、開発環境と本番環境の間での差異を最小限に抑え、アプリケーションの移植性を高めることができます。また、Dockerを使用することで、アプリケーションのスケーリングと配布も容易になります。これらの利点を活かして、効率的なWebアプリケーション開発を行いましょう。