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FastAPIでバックエンドサーバを構築する

2025/09/08に公開
 この記事で取り組んだことの概要FastAPI で何ができるか、試してみて気づいたことをまとめた

Todo アプリ用 APIを想定して、基本的な CRUD 操作を実装してみた
Swagger UI で、作成した API の動作確認してみた
DB との接続はしていない。簡単のため、データはスクリプトに埋め込んでいる（※今後分離を試みる予定）

 前提Windows PC を使用。WSL2 上で開発している。ディストリビューションは Ubuntu-24.04
WSL2 上に Docker Engine をインストール済（Windows PC に Docker Desktop はインストールしていない）
開発ディレクトリは WSL2 上の/home/ユーザ名/projects/backend-study_fastapi-test

 ディレクトリ構成FastAPI のソースコードは、開発ディレクトリ内のapp/直下に集約
Python のパッケージ解決（※以下に補足を記載）のため、app/とrouters/に__init__.py（中身は何も書かない。空ファイル）を必ず入れる。
/home/ユーザ名/projects/
└──  backend-study_fastapi-test/
    ├── app             # FastAPIのソースコードはここに入れる
    │   ├── __init__.py
    │   ├── main.py
    │   ├── schemas
    │   │   ├── __init__.py
    |   |   ├── todo.py
    |   |   └── category.py
    │   └── routers
    |       ├── __init__.py
    |       ├── todos.py
    |       └── categories.py
    ├── Dockerfile
    ├── requirements.txt
    └── compose.yml

 ※補足：Python のパッケージ解決とは？→ 「解決（resolve）」= Python がimport文をどう辿って目的のモジュールを見つけるかという仕組みのこと
__init__.pyの役割
そのフォルダを「Python パッケージ」として認識させるマーカー
このファイルがあることで、Python はそのフォルダを import の対象にできる
このファイルが無いと、そのフォルダに入っているスクリプトを import することができず、ModuleNotFoundError: No module named 'app.routers'のようなエラーになる（こともある）
Python のパッケージ解決の仕組み
Python がimportを実行するときは 1. モジュール（単一の.py ファイル） 2. パッケージ （__init__.pyを含むディレクトリ）の順で探す

__init__.pyがないと、そのディレクトリはただのフォルダ扱いで import できない（こともある）

 サンプルコード & 動作確認
 サンプルコード以下サンプルコードでは、データを DB に分離できておらず、スクリプトの中に埋め込んでしまっている
← まずは FastAPI の基本理解を優先するためにそうしている
todos.pyで Todo 一覧の取得、新規 Todo 追加、既存 Todo 更新、Todo 削除を行い、categories.pyでカテゴリ一覧の取得、新規カテゴリ追加、既存カテゴリ更新、カテゴリ削除を行うことができる。なお、カテゴリとは、Todo の種類のことである。例えば「ご飯を炊く」という Todo のカテゴリは「家事」である

 app/main.py: appインスタンスを定義しているメインのスクリプト。このコードをもとにアプリが作られるfrom fastapi import FastAPI
from fastapi.middleware.cors import CORSMiddleware # CORSを処理するためのミドルウェア
from app.routers import todos, categories

app = FastAPI(
    # 以下OpenAPIスキーマとSwagger UI(/docs)に反映されるメタ情報
    title="Todo API (in-memory)",
    version="1.0.0",
    description="Todoを管理するAPI (CRUD機能有、データはインメモリで所有)",
)

# CORS（開発中はワイルドカードで簡便に。実運用は限定推奨）
app.add_middleware(
    CORSMiddleware,
    allow_origins=["*"], # 許可するオリジンのリスト。"*"は全許可の意。開発中は"*"で良いが、運用時は具体的なオリジン名を記載する必要がある
    allow_credentials=True, # Cookieや認証ヘッダの送受信を許可するかどうか
    allow_methods=["*"], # 許可する HTTP メソッド
    allow_headers=["*"], # 許可するカスタムヘッダ
)

# ルーターを /v1 配下にマウント（= URLパス方式でバージョニング）
app.include_router(todos.router, prefix="/v1")
app.include_router(categories.router, prefix="/v1")

# ヘルスチェック(サーバーが起動してリクエストを受け付けられる状態か確認するに、Zabbixなどの監視ツールが定期的にたたく用のAPI)
@app.get(
    "/health",
    tags=["health"],
    summary="ヘルスチェック"
)
def health():
    return {"status": "ok"}

 app/schemas/todo.py: /todos配下の API の入出力データの形式を Pydantic で定義したスクリプトfrom datetime import date
from typing import Optional
from pydantic import BaseModel, Field

# --- API I/O 用スキーマ（Pydantic v2） ---

class TodoBase(BaseModel):
    content: str = Field(..., min_length=1, max_length=200, description="内容") # ...はエリプシス（必須）という意
    due: date = Field(..., description="期限 (YYYY-MM-DD)")
    category: Optional[str] = Field(None, max_length=50, description="分類")
    priority: int = Field(3, ge=1, le=5, description="重要度(1=低〜5=高)")

class TodoCreate(TodoBase):
    """作成時の入力"""
    pass

class TodoUpdate(BaseModel):
    """部分更新。Noneは無視し、指定されたキーのみ上書き。"""
    content: Optional[str] = Field(None, min_length=1, max_length=200)
    due: Optional[date] = None
    category: Optional[str] = Field(None, max_length=50)
    priority: Optional[int] = Field(None, ge=1, le=5)

class Todo(TodoBase): # TodoクラスはTodoBase（共通フィールド）を継承している
    id: int = Field(..., description="識別子")

 app/routers/todos.py: /todos配下の API を定義したスクリプト。Todo 一覧を格納した DB から情報を取り出したり、新しい Todo を追加したり、既存の Todo を更新したり、削除したりするfrom __future__ import annotations

from datetime import date
from typing import Dict, List

from fastapi import APIRouter, HTTPException, Path, Response

from app.schemas.todo import Todo, TodoCreate, TodoUpdate

router = APIRouter(prefix="/todos", tags=["todos"])

# ========= In-memory Store =========

_TODOS: Dict[int, Todo] = {}
_NEXT_ID: int = 1
"""_TODOSの例
_TODOS = {
    1: Todo(id=1, content="牛乳を買う", due="2025-10-10", category="housework", priority=3),
    2: Todo(id=2, content="レポート提出", due="2025-10-12", category="study", priority=5)
}
"""

def _seed_data() -> None:
    global _NEXT_ID
    samples = [
        {
            "content": "ご飯を炊く",
            "due": date.fromisoformat("2025-10-12"),
            "category": "家事",
            "priority": 4,
        },
        {
            "content": "PostgreSQLの移行手順を整理",
            "due": date.fromisoformat("2025-10-15"),
            "category": "仕事",
            "priority": 5,
        },
        {
            "content": "Vue.jsのUdemy視聴（25%完了）",
            "due": date.fromisoformat("2025-10-20"),
            "category": "勉強",
            "priority": 3,
        },
    ]
    for s in samples:
        _TODOS[_NEXT_ID] = Todo(id=_NEXT_ID, **s)
        _NEXT_ID += 1

if not _TODOS:
    _seed_data()

# ========= Handlers =========

@router.get(
    "/", # エンドポイントのURL
    response_model=List[Todo], # [Todo, Todo, Todo, ...]というかたちでデータが返ってくる
    summary="Todo一覧を取得" # OpenAPI（Swagger）に表示される説明文
)
def list_todos() -> List[Todo]:
    # priority（重要度）が高い順にソートして、Todo（内容・期限・カテゴリ・重要度）を取得する
    todos_sorted = sorted(_TODOS.values(), key=lambda t: t.priority, reverse=True)
    return todos_sorted

@router.post(
    "/",
    response_model=Todo, # payloadから作成されたTodoを返す
    status_code=201, # 成功時のHTTPステータスを 201 Created に固定
    summary="新規Todoを追加"
)
def create_todo(payload: TodoCreate) -> Todo: # payload: TodoCreate → クライアントが送ったリクエストボディ(JSON)をTodoCreate（Pydanticモデル）として自動的に受け取る
    global _NEXT_ID # Pythonの関数内でグローバル変数を更新するには global 宣言が必要
    todo = Todo(id=_NEXT_ID, **payload.model_dump()) # **payload.model_dump() → .model_dump()でTodoCreateモデルを辞書（dict）に変換、さらに、辞書を**で「キーワード引数展開」をして Todo に渡す
    _TODOS[_NEXT_ID] = todo
    _NEXT_ID += 1
    return todo

@router.patch(
    "/{todo_id}",
    response_model=Todo, # payloadから更新された後の1件のTodoをJSONで返す
    summary="既存のTodoを修正（部分更新可）"
)
def update_todo(
    todo_id: int = Path(..., ge=1), # ...はエリプシス（必須）という意。つまり、todo_idがURLに含まれていないのに、このAPIが実行されるとエラーになる
    payload: TodoUpdate = ..., # TodoUpdateもエリプシス。更新したい値以外の項目の値はNoneで入ってくる
) -> Todo:
    # _TODOS に指定されたIDが存在しなければ、404エラー（Not Found）を返す
    if todo_id not in _TODOS:
        raise HTTPException(status_code=404, detail="Todo not found")

    # 現在のデータを取得
    current = _TODOS[todo_id] # 既存のTodoオブジェクトを取得
    data = current.model_dump() # .model_dump() により dict（辞書）形式 に変換

    updates = payload.model_dump(exclude_unset=True)  # exclude_unset=True により、「リクエストで送られた項目だけ」辞書に変換

    # updates に含まれるキー・値を data に上書き
    for k, v in updates.items():
        if v is not None: # v is not None により「Noneで上書き」は防ぐ
            data[k] = v

    # 新しいTodoオブジェクトを作り直す
    updated = Todo(**data) # data 辞書から新しい Todo インスタンスを再生成
    _TODOS[todo_id] = updated # _TODOS の該当IDの値を上書き

    return updated # 更新後のTodoを返す

@router.delete(
    "/{todo_id}",
    response_class=Response, # デフォルトはJSONResponse。ResponseにすることでJSONでない形式（空）を返せるようになる
    summary="Todoを削除"
)
def delete_todo(todo_id: int = Path(..., ge=1)) -> Response:

    # パスパラメータに含まれるtodo_idがTodo一覧に実在しない場合はエラーを返す
    if todo_id not in _TODOS:
        raise HTTPException(status_code=404, detail="Todo not found")

    # パスパラメータに含まれるtodo_idがTodo一覧に実在する場合は削除される
    del _TODOS[todo_id]

    return Response(status_code=204)
補足）app/routers/todos.pyで定義したエンドポイントまとめ


処理の種類
メソッド
パス
役割
ステータス


CREATE
POST
/v1/todos/
新規 Todo を追加
201

READ
GET
/v1/todos/
Todo 一覧を取得
200

UPDATE
PATCH
/v1/todos/{todo_id}
既存の Todo を修正
200/404

DELETE
DELETE
/v1/todos/{todo_id}
Todo を削除
204/404


 app/schemas/category.py: /categories配下の API の入出力データの形式を Pydantic で定義したスクリプトfrom pydantic import BaseModel, Field
from typing import Optional

class CategoryBase(BaseModel):
    name: str = Field(..., min_length=1, max_length=50, description="カテゴリ名")

class CategoryCreate(CategoryBase):
    pass

class CategoryUpdate(BaseModel):
    name: Optional[str] = Field(None, min_length=1, max_length=50)

class Category(CategoryBase):
    id: int = Field(..., description="カテゴリID")

app/routers/categories.py: /categories配下の API を定義したスクリプト。Todo のカテゴリについて編集する
from __future__ import annotations

from typing import Dict, List

from fastapi import APIRouter, HTTPException, Path, Response

from app.schemas.category import Category, CategoryCreate, CategoryUpdate
from app.routers.todos import _TODOS  # Todoデータの辞書（インメモリ）をインポート → カテゴリ変更時にTodo側へも反映するため

router = APIRouter(prefix="/categories", tags=["categories"])

# ========== In-memory Store for Categories ==========

_CATEGORIES: Dict[int, Category] = {} # カテゴリIDをキー、Categoryモデルを値とする辞書
_NEXT_CAT_ID: int = 1 # 新規カテゴリ追加時の採番カウンタ

# ========== Helpers ==========

def _find_category_by_name(name: str) -> Category | None:
    """
    名前（大文字小文字・空白を無視）でカテゴリを検索。同名カテゴリの重複登録を防ぐために利用
    """
    lower = name.strip().lower()

    # 重複が無い場合はNoneを、重複がある場合は既存のカテゴリ名を返す
    for c in _CATEGORIES.values():
        if c.name.strip().lower() == lower:
            return c
    return None

def _propagate_category_rename(old_name: str, new_name: str) -> None:
    """
    カテゴリ名の変更をTodoへ反映（category文字列を全置換）
    """
    for todo_id, todo in _TODOS.items():
        if todo.category and (todo.category.strip().lower() == old_name.strip().lower()):
            # Pydanticモデルを一旦 .model_dump() でdictにして上書きして編集
            data = todo.model_dump()
            data["category"] = new_name

            # -> 今の todo と同じ型（例：Todo）を使って、dict から新しいインスタンスを作り直す type(todo) = Todo
            _TODOS[todo_id] = type(todo)(**data)

def _propagate_category_delete(name: str) -> None:
    """
    カテゴリ削除時、該当TodoのcategoryをNoneへ
    """
    for todo_id, todo in _TODOS.items():
        if todo.category and todo.category.strip().lower() == name.strip().lower():
            # Pydanticモデルを一旦 .model_dump() でdictにして上書きして編集
            data = todo.model_dump()
            data["category"] = None

            # -> 今の todo と同じ型（例：Todo）を使って、dict から新しいインスタンスを作り直す type(todo) = Todo
            _TODOS[todo_id] = type(todo)(**data)

def _seed_categories_if_empty():
    """
    初期起動時にサンプルカテゴリを登録する
    """
    global _NEXT_CAT_ID
    if _CATEGORIES:
        return
    seeds = ["家事", "仕事", "勉強"]
    for nm in seeds:
        _CATEGORIES[_NEXT_CAT_ID] = Category(id=_NEXT_CAT_ID, name=nm)
        _NEXT_CAT_ID += 1

# 最後に一度呼んで初期化
_seed_categories_if_empty()

# ========== Handlers ==========

@router.get(
    "/",
    response_model=List[Category],
    summary="カテゴリ一覧を取得"
)
def list_categories() -> List[Category]:
    return [_CATEGORIES[k] for k in sorted(_CATEGORIES.keys())]

@router.post(
    "/",
    response_model=Category,
    status_code=201,
    summary="カテゴリを追加"
)
def create_category(payload: CategoryCreate) -> Category:
    global _NEXT_CAT_ID
    if _find_category_by_name(payload.name):
        raise HTTPException(status_code=409, detail="Category already exists")
    cat = Category(id=_NEXT_CAT_ID, name=payload.name)
    _CATEGORIES[_NEXT_CAT_ID] = cat
    _NEXT_CAT_ID += 1
    return cat

@router.put(
    "/{category_id}",
    response_model=Category,
    summary="カテゴリ名を更新"
)
def update_category(
    category_id: int = Path(..., ge=1),
    payload: CategoryUpdate = ...,
) -> Category:
    if category_id not in _CATEGORIES:
        raise HTTPException(status_code=404, detail="Category not found")

    current = _CATEGORIES[category_id] # 現在のカテゴリ名を取得
    updates = payload.model_dump(exclude_unset=True) # 変更後のカテゴリ名を取得（updates["name"]に入っている）

    # 変更後のカテゴリ名が空欄かチェック
    # "name" in updatesを入れることで、リクエストボディにnameが無いケース（空JSONなど）でも落ちないようにしている
    if ("name" in updates) and (updates["name"] is not None):

        # name更新時の重複チェック
        new_name = updates["name"]
        existed = _find_category_by_name(new_name)
        if existed and existed.id != category_id:
            raise HTTPException(status_code=409, detail="Category name already in use")

        old_name = current.name
        updated = Category(id=current.id, name=new_name)
        _CATEGORIES[category_id] = updated

        # Todo側へ反映
        _propagate_category_rename(old_name, new_name)
        return updated

    # 変更後のカテゴリ名が空欄ならそのまま現在のカテゴリ名を返す
    return current

@router.delete(
    "/{category_id}",
    response_class=Response, # デフォルトはJSONResponse。ResponseにすることでJSONでない形式（空）を返せるようになる
    summary="カテゴリを削除"
)
def delete_category(category_id: int = Path(..., ge=1)) -> None:
    if category_id not in _CATEGORIES:
        raise HTTPException(status_code=404, detail="Category not found")

    removed = _CATEGORIES.pop(category_id)

    # Todo側の同名カテゴリをNoneに
    _propagate_category_delete(removed.name)

    return Response(status_code=204)
補足）app/routers/categories.pyで定義したエンドポイントまとめ


処理の種類
メソッド
パス
役割
ステータス


CREATE
POST
/v1/categories/
新規 カテゴリ を追加
201

READ
GET
/v1/categories/
カテゴリ 一覧を取得
200

UPDATE
PUT
/v1/categories/{category_id}
既存の カテゴリ を修正
200/404

DELETE
DELETE
/v1/categories/{category_id}
カテゴリ を削除
204/404


 サンプルコード(環境まわり)
 Dockerfile
# ベースイメージの指定。slim は余計なツールが少ないため、サイズが小さく脆弱性表面も狭い
FROM python:3.12-slim

# 環境変数の設定
# PYTHONDONTWRITEBYTECODE=1：__pycache__/（.pyc）を生成しない。不要なファイルを減らし、レイヤを汚さない
# PYTHONUNBUFFERED=1：標準出力をバッファリングしない。ログがすぐに出る（K8sやComposeでデバッグしやすい）
# PIP_NO_CACHE_DIR=off：pip のダウンロードキャッシュを保持する/しないの挙動。off はキャッシュを許可（ビルド時の再ダウンロードを減らす）。サイズと速度のトレードオフである
# PIP_DISABLE_PIP_VERSION_CHECK=on：実行時の pip バージョンチェックを抑止して起動を速く静かにする
ENV PYTHONDONTWRITEBYTECODE=1 \
    PYTHONUNBUFFERED=1 \
    PIP_NO_CACHE_DIR=off \
    PIP_DISABLE_PIP_VERSION_CHECK=on

# 作業ディレクトリ。Dockerfileに対して相対パスで記載される
# 以降の COPY や RUN の基準パスになる
# uvicorn app.main:app の app/ ディレクトリをここに置く前提を作る
WORKDIR /app

# /appディレクトリは置いといて、先にrequirement.txtだけコピーすることにより、requirement.txtが前回と同じ内容であれば次のRUN pip installがスキップされてビルドにかかる時間が短縮する

# COPY <コピー元> <コピー先>
# コピー元：ビルドコンテキスト（通常は docker build を実行したディレクトリ配下）のファイルやフォルダ
# コピー先：イメージ内のパス（この時点の WORKDIR が基準になる）
# → つまり、ホストの requirements.txt を、イメージの /app/requirements.txt にコピーする

# pip install --upgrade pip：新しめの pip で解決の安定性を狙う
# pip install -r requirements.txt：実行時依存のみを入れる。開発専用ツール（lint/test）は別ファイルに分けるとイメージを細く保てる
COPY requirements.txt .
RUN pip install --upgrade pip && pip install -r requirements.txt

# ここが開発と本番の分岐点。本番用にビルドする場合はコメントアウト解除
# 開発：後述の Compose で ./app:/app/app をマウントし、ホットリロード運用するので COPY しない
# 本番：ホストに依存せずイメージ単体で完結させるため、COPY を有効化してコードを取り込む
# → したがって本番ビルド時は以下のコメントを外す（or ビルド引数やステージ分けで切り替える）
# COPY app ./app

# コンテナが待ち受けるポートのメタ情報。公開はしない（公開は -p 8000:8000 などランタイム側で行う）
# ドキュメント性・ツール連携のために記載しておく
EXPOSE 8000

# デフォルト CMD は compose.yml で上書きされる（開発だと --reloadオプションが追加されている）
# 既定の起動コマンド。ASGI サーバの Uvicorn に app.main:app（/app/app/main.py の app 変数）を渡す
# 開発時は Compose 側で --reload を付けてホットリロードに切り替える（本番では --reload は使わない）
CMD ["uvicorn", "app.main:app", "--host", "0.0.0.0", "--port", "8000"]
補足）なぜ本番はDockerfileでappディレクトリ丸ごとコンテナにコピーするのに、開発はcompose.ymlでコンテナ上にappディレクトリ丸ごとをマウントしているのか？
→ 開発のときは、コードの変更をこまめにチェックしたいが、本番のときは、コードを変えたときに勝手にアプリに反映されてほしくないから
開発:
ソース変更を即時反映させたい → ホストの ./app をコンテナの /app/app にボリュームマウント
Uvicorn に --reload を付けると、ファイル監視 → 自動再起動で素早く反映
本番:
デプロイ物を不変（immutable）にしたい → アプリコードを COPY してイメージ内に封入
ホスト環境差分に影響されず、再現性・移植性が高い

--reloadはオフ、プロセス数やワーカーは gunicorn+uvicorn workers 構成などに寄せてもよい

 compose.yml(開発用を記載。本番の際はcommand:の行をコメントアウトする)# Compose ファイルのトップキー。ここに複数のサービス(コンテナ定義)を列挙できる
# 今回は api というサービス(FastAPIアプリ)を1つだけ持つ
services:
  # サービスの名前。この名前で docker compose up api のように呼び出せる
  api:
    build:
      context: . # `.`はプロジェクトルート(compose.yml がある場所)。Docker build に渡されるビルドコンテキストになる
      dockerfile: Dockerfile # ビルドに使う Dockerfile を明示。通常は省略しても ./Dockerfile が使われるが、わかりやすさのため指定している
    container_name: fastapi-api # 実行時のコンテナ名を固定する(省略しても良いが、プロジェクト名やサービス名などをハイフン区切りにして自動で命名される)
    command: uvicorn app.main:app --host 0.0.0.0 --port 8000 --reload # コンテナ起動時に実行するコマンド(Dockerfileにも書いてあるが、compose.ymlに書いてある情報で上書きされる)
    # app.main:app = /app/app/main.py の中にある app という FastAPI インスタンスを探す指定
    # --host 0.0.0.0 = コンテナ外(ホストPCや他コンテナ)からアクセス可能にするため
    # --port 8000 = サービスが待ち受けるポート
    # --reload = ソース変更を監視して自動リロードする。開発専用
    volumes:
      - ./app:/app/app:rw
    # ホストの ./app ディレクトリを、コンテナの /app/app にマウント
    # WSL 上のワークスペースで編集したコードが、コンテナ内に即反映される
    # :rw は read-write 権限。省略しても同じ意味だが明示されている
    ports:
      - '8000:8000'
    # ホストPCの 8000番ポート → コンテナの8000番ポート に転送
    # ブラウザで http://localhost:8000 にアクセスすれば FastAPI に届く
    # 左側（ホスト側）は変えてもよい（例: "8080:8000" なら http://localhost:8080 でアクセス）

 requirements.txt
fastapi==0.111.0
uvicorn[standard]==0.30.1
pydantic==2.6.4

 動作確認docker compose upで、compose.ymlに基づいて、まだイメージが無ければDockerfileからイメージをビルドし、イメージがあればそれを使ってコンテナを生成するという意
--buildオプションをつけることで、サービス起動の前に必ずイメージを再ビルドする設定にできる。既にイメージがあっても、Dockerfile や依存が変わったかどうかに関係なく新しくイメージを生成する
docker compose up --build
http://localhost:8000/docs で Swagger UI の画面を開く
http://localhost:8000/health で {"status":"ok"}が見れる

 FastAPI 特有の概念
 1. FastAPI におけるappインスタンスとは何か？
FastAPIクラスを呼び出して生成したオブジェクト
ASGI アプリケーションそのもの
エンドポイントやミドルウェアを登録して管理する中核であり、かつ、OpenAPI ドキュメントを生成するベースとなる

 補足 1: ASGI アプリケーションとは？ASGI (Asynchronous Server Gateway Interface) は、Python 製 Web アプリやフレームワークと Web サーバーをつなぐための「共通インターフェース仕様」
従来の WSGI が同期処理しか扱えなかったのに対し、ASGI は非同期処理や WebSocket などリアルタイム通信にも対応可能
Uvicorn などの ASGI サーバーが HTTP リクエストを ASGI イベント形式に変換し、FastAPI や Starlette といったアプリが処理を行う

 補足 2: Uvicorn とは？ASGI サーバーの代表的な実装で、Python の非同期アプリケーションを高速に動かすための Web サーバー
内部では asyncio や uvloop を利用して効率的にイベントループを回し、高スループットを実現
FastAPI や Django Channels を動かす際のデファクト標準サーバーであり、開発用のホットリロードや本番用のマルチワーカーもサポート

 2. エンドポイントとは外部からサービスにアクセスするための入り口（URL）のこと
エンドポイントは URL の一部（末尾）に過ぎず、「ベース URL + エンドポイント」で完全なアクセス先の URL になる
例 1: サーバーが http://localhost:8000 で動いているなら → http://localhost:8000/users
例 2: デプロイ後に https://api.example.com で動いているなら → https://api.example.com/users
同じエンドポイント名でも、HTTP メソッド（GET / POST / PUT / DELETE …）によって処理を分けられる
ただし、当たり前ではあるが、同じメソッド＋同じエンドポイントを二重に書くと最初に書いた処理が無視される（後（下）に書いた処理で上書きされる）

 3. デコレータとは関数やクラスに、新しい機能を後から付け足す仕組み
元の関数のコードを直接書き換えずに、処理を前後に挟み込むことができる
「@デコレータ名」と記載し、デコレータを適用したい関数の真上の行に記載する
簡単な例）@my_decoratorがデコレータで、hello 関数実行時に適用される
def my_decorator(func):
    def wrapper():
        print("前処理：関数が呼ばれる前に実行")
        func()
        print("後処理：関数が呼ばれた後に実行")
    return wrapper

@my_decorator
def hello():
    print("Hello, world!")

hello()
以下、実行結果
前処理：関数が呼ばれる前に実行
Hello, world!
後処理：関数が呼ばれた後に実行

 補足 1: FastAPI におけるデコレータの役割とはFastAPI におけるデコレータの役割とは、ルーティング定義をすること
ルーティング定義とは？
「どの URL にアクセスされたら、どの処理（関数やコントローラ）を実行するか」を決める設定のこと
= 「URL パターン」と「処理」を結びつけるルール

 補足 2: FastAPI におけるよく使うデコレータ一覧FastAPI にて定義済み関数で、API の CRUD 操作（Create, Read, Update, Delete）いずれも可能

@app.get("エンドポイントのURL"): 取得

@app.post("エンドポイントのURL"): 新規作成

@app.put("エンドポイントのURL"): 全体更新

@app.patch("エンドポイントのURL"): 部分更新

@app.delete("エンドポイントのURL"): 削除

ここでいうappとは、app = FastAPI()（FastAPI クラスをインスタンス化したもの）。プログラムの頭で呪文のように宣言しがち

 4. API ルータとはFastAPI のAPIRouterクラスのインスタンスのこと
API エンドポイントの集合
全てのエンドポイントを FastAPI クラスのappインスタンスに紐づけてしまうと、1 つのmain.pyファイルにたくさんの処理を記載することになってしまい、可読性が下がる
→ API をグループ化して、グループごとに.pyファイルを分けることで、読みやすくなるし、メンテナンスがしやすくなる。それを叶えるのが API ルータである
具体例:
例えば、main.py に書いてある以下の API を別ファイルに切り出したい場合、
@app.get("/v1/todos")
def list_todos():
    return [{"id": 1, "content": "ご飯を炊く"}]
上記部分を削除したのち、main.pyに以下を記載し、かつ、
app.include_router(todos.router, prefix="/v1")
routers/todos.pyに以下を記載することで、
from fastapi import APIRouter

router = APIRouter(prefix="/todos", tags=["todos"])

@router.get("/")
def list_todos():
    return [{"id": 1, "content": "ご飯を炊く"}]
切り出すことができる。

 5. API のバージョン管理エンドポイントの頭に/v1/や/v2/をつけるURL パス方式が一般的
https://api.example.com/v1/users
https://api.example.com/v2/users
大規模な開発の場合は、サブドメインを設けることもある
https://v1.api.example.com/users
https://v2.api.example.com/users
バージョンで API をグループ化することが多く、その際は FastAPI のAPIRouterクラスで可能(詳細は前述)

 6. FastAPI と Pydantic の関係FastAPI は Web フレームワーク、Pydantic はデータ検証ライブラリ
FastAPI は「自分ではデータ検証をしない」かわりに、**Pydanticモデル（BaseModelを継承したクラス）**を使ってデータを定義・検証する
FastAPI では、Pydantic で API のインプット・アウトプットのデータ形式（スキーマ）を定義しておくことで、
リクエストやレスポンスが定義に沿っているかのチェック（バリデーション）
定義に沿った型変換（例: "28" → int(28) に自動変換）
を自動で行ってくれる
FastAPIでバックエンドサーバを構築する

この記事で取り組んだことの概要

前提

ディレクトリ構成

※補足：Python のパッケージ解決とは？

サンプルコード & 動作確認

サンプルコード

`app/main.py`: `app`インスタンスを定義しているメインのスクリプト。このコードをもとにアプリが作られる

`app/schemas/todo.py`: `/todos`配下の API の入出力データの形式を Pydantic で定義したスクリプト

`app/routers/todos.py`: `/todos`配下の API を定義したスクリプト。Todo 一覧を格納した DB から情報を取り出したり、新しい Todo を追加したり、既存の Todo を更新したり、削除したりする

`app/schemas/category.py`: `/categories`配下の API の入出力データの形式を Pydantic で定義したスクリプト

サンプルコード(環境まわり)

`Dockerfile`

`compose.yml`(開発用を記載。本番の際は`command:`の行をコメントアウトする)

`requirements.txt`

動作確認

FastAPI 特有の概念

1. FastAPI における`app`インスタンスとは何か？

補足 1: ASGI アプリケーションとは？

補足 2: Uvicorn とは？

2. エンドポイントとは

3. デコレータとは

補足 1: FastAPI におけるデコレータの役割とは

補足 2: FastAPI におけるよく使うデコレータ一覧

4. API ルータとは

5. API のバージョン管理

6. FastAPI と Pydantic の関係

Discussion

処理の種類	メソッド	パス	役割	ステータス
CREATE	POST	`/v1/todos/`	新規 Todo を追加	201
READ	GET	`/v1/todos/`	Todo 一覧を取得	200
UPDATE	PATCH	`/v1/todos/{todo_id}`	既存の Todo を修正	200/404
DELETE	DELETE	`/v1/todos/{todo_id}`	Todo を削除	204/404
処理の種類	メソッド	パス	役割	ステータス
CREATE	POST	`/v1/categories/`	新規カテゴリを追加	201
READ	GET	`/v1/categories/`	カテゴリ一覧を取得	200
UPDATE	PUT	`/v1/categories/{category_id}`	既存のカテゴリを修正	200/404
DELETE	DELETE	`/v1/categories/{category_id}`	カテゴリを削除	204/404