WSGI 対 ASGI: 5 年以内に Web アプリの未来を形作る重要な決定

WSGI と ASGI は、Python 用に設計された 2 つのゲートウェイ インターフェイスであり、Web サーバーと Web アプリケーション間の通信ブリッジとして機能します。最新の Web アプリケーションの要求が進化するにつれて、これら 2 つのプロトコルはそれぞれの異なる特性と使用例を確立しました。

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ゲートウェイ インターフェイス (GI) とは何ですか?

ゲートウェイ インターフェイスは、Web サーバーと Web アプリケーション間の通信プロトコルです。インタラクションを標準化して、異なる実装間での互換性を確保しながら動的スクリプトの実行を可能にします。

一般的なゲートウェイ インターフェイス プロトコルには次のものが含まれます:

• CGI (共通ゲートウェイ インターフェイス)
• FastCGI (高速共通ゲートウェイ インターフェイス)
• WSGI (Web サーバー ゲートウェイ インターフェイス)
• ASGI (非同期サーバー ゲートウェイ インターフェイス)

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WSGI: 詳細を見る

背景と特徴

WSGI (Web サーバー ゲートウェイ インターフェイス) は、Python Web アプリケーションと Web サーバー間の通信用に PEP 3333 で定義された標準インターフェイスです。同期およびブロッキング設計により、HTTP ベースの同期リクエストの処理に適しています。

WSGI は、Web サーバーと Python アプリケーション間の対話を簡素化し、フレームワークとサーバー間の互換性の問題に対処し、Web アプリケーションの開発を容易にするために作成されました。

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WSGIコードの例

# wsgi_app.py
def simple_app(environ, start_response):
    status = '200 OK'
    headers = [('Content-type', 'text/plain')]
    start_response(status, headers)
    return [b"Hello, WSGI World!"]

if __name__ == "__main__":
    from wsgiref.simple_server import make_server
    server = make_server('localhost', 8080, simple_app)
    print("Serving on port 8080...")
    server.serve_forever()

説明:

1. simple_app は、次の 2 つのパラメータを持つ WSGI 準拠のアプリケーション関数です。
   • environ: HTTP リクエスト データを含むディクショナリ。
   • start_response: 応答ヘッダーとステータスを設定するためのコールバック関数。
2. アプリケーションはローカル サーバー上で実行され、「Hello, WSGI World!」を返します。

WSGIを使用した一般的なフレームワーク

• Django: フル機能を備えた成熟した Web フレームワーク。
• Flask: 小規模プロジェクトやマイクロサービスに最適な軽量フレームワーク。

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ASGI: 現代の進化

背景と特徴

Python 3.5 での async と await の導入により、非同期プログラミングの人気が高まりました。ただし、WSGI の同期設計ではこれらの機能を活用できませんでした。

ASGI (Asynchronous Server Gateway Interface) は、このギャップを埋めるために開発されました。 Django Channels プロジェクト によって最初に提案された ASGI は、WebSocket や HTTP/2 などの最新のプロトコルをサポートしており、リアルタイム通信や同時実行性の高いシナリオに適しています。

ASGI の主な機能:

• 非同期ノンブロッキング: 大量の同時リクエストを効果的に処理します。
• プロトコルの多様性: HTTP、WebSocket、HTTP/2 などをサポートします。
• 高いスケーラビリティ: リアルタイム通信と複雑なワークロードに最適です。

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ASGIコードの例

# wsgi_app.py
def simple_app(environ, start_response):
    status = '200 OK'
    headers = [('Content-type', 'text/plain')]
    start_response(status, headers)
    return [b"Hello, WSGI World!"]

if __name__ == "__main__":
    from wsgiref.simple_server import make_server
    server = make_server('localhost', 8080, simple_app)
    print("Serving on port 8080...")
    server.serve_forever()

説明:

1. app は、次の 3 つのパラメータを持つ ASGI 準拠の関数です。
   • スコープ: プロトコル タイプやパスなど、リクエストに関する情報を含む辞書。
   • accept: クライアントメッセージを受信するための非同期関数。
   • send: 応答を送信するための非同期関数。
2. アプリケーションは、ASGI サーバーとして Uvicorn を使用してリクエストを処理します。

ASGI を使用した一般的なフレームワーク

• FastAPI: Python で API を構築するための最新の高性能 Web フレームワーク。

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WSGI と ASGI: 主な違い

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結論：どうやって選べばいいの？

WSGI と ASGI のどちらを選択するかは、特定の使用例によって異なります。

• WSGI を選択: HTTP に依存し、高い同時実行性やリアルタイム通信を必要としない、ブログや企業 Web サイトなどの従来の Web アプリケーションの場合。
• ASGI を選択: リアルタイム通信 (チャット アプリなど) を必要とするアプリケーション、または WebSocket や HTTP/2 などのプロトコルで同時実行性の高いワークロードを処理するアプリケーションの場合。

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