Django 非同期View入門

• Ryuji Tsutsui @ryu22e

• 普段は 株式会社hokan でDjangoを使ってWebサービスを作っています

• 関わっているコミュニティ: Python Boot Camp、Shonan.py、Python Charity Talks in Japanなど

• PyCon APAC 2013、PyCon JP 2014はスタッフでした

• 著書（共著）：『 Python実践レシピ 』

1. Webアプリケーションの非同期処理とは何か

2. Djangoの非同期Viewとはどんなものか

3. Djangoの非同期Viewを書く上での注意点

4. 本番環境で非同期アプリケーションを動かすには

The main benefits are the ability to service hundreds of connections without using Python threads. This allows you to use slow streaming, long-polling, and other exciting response types.

主な利点は、Pythonのスレッドを使用せずに数百の接続を処理できることです。これにより、スローストリーミング、ロングポーリング、その他のエキサイティングなレスポンスタイプを使用することができます。

• Pythonの世界でよく使われる標準インターフェース

• Web Server Gateway Interfaceの略

• Djangoでもサポートしている

• これは同期処理を前提としている

• WSGIの「Spiritual successor(精神的続編)」として誕生した標準インターフェース

• Asynchronous Server Gateway Interfaceの略

• 非同期に対応している

• ビデオゲームでよく使われる用語で、前作と直接関係はないものの、インスピレーションを得て作られた作品のことを意味する

• Wikipediaにも記事がある: https://en.wikipedia.org/wiki/Spiritual_successor

• 例: 『Demon's Souls』→『DARK SOULS』

• ASGIをサポートするようになった

• ただし、非同期Viewがまだ書けないので「ASGIをサポートしているのに非同期アプリケーションは作れない」という状態

import datetime
from django.http import HttpResponse

# 関数の先頭にasyncを入れる
async def current_datetime(request):
    now = datetime.datetime.now()
    html = 'It is now %s.' % now
    return HttpResponse(html)

import asyncio

from django.http import HttpResponse
from django.views import View


class AsyncView(View):
    # メソッドの先頭にasyncを付ける
    async def get(self, request, *args, **kwargs):
        await asyncio.sleep(1)
        return HttpResponse("非同期ビューのレスポンス")

from django.http import HttpResponse
from django.views import View

from .models import Book


class AsyncView(View):
    async def get(self, request, *args, **kwargs):
        titles = []
        for book in Book.objects.all():
            titles.append(book.title)
        return HttpResponse(",".join(titles))

from django.http import HttpResponse
from django.views import View

from .models import Book


class AsyncView(View):
    async def get(self, request, *args, **kwargs):
        titles = []
        async for book in Book.objects.all():
            titles.append(book.title)
        return HttpResponse(",".join(titles))

class AsyncView(View):
    async def get(self, request, *args, **kwargs):
        # メソッドの先頭にaを付ける（awaitを使うのも忘れずに）
        book = await Book.objects.acreate(title="Example")
        book = await Book.objects.aget(pk=book.pk)
        await book.adelete()
        ...

from asgiref.sync import sync_to_async

def sync_only1():
   """同期処理専用の関数"""
   ...

# sync_to_asyncでラップして実行
await sync_to_async(sync_only1)()

# 関数デコレータとしても使える
@sync_to_async
def sync_only2():
   """同期処理専用の関数"""
   ...

$ # 開発用サーバー実行
$ DJANGO_ALLOW_ASYNC_UNSAFE=1 python manage.py runserver
$ # テスト実行
$ DJANGO_ALLOW_ASYNC_UNSAFE=1 python manage.py test

Note that, at this stage, the underlying database operations remain synchronous, with contributions ongoing to push asynchronous support down into the SQL compiler, and integrate asynchronous database drivers.

なお、現段階では、基本的なデータベース操作は同期のままであり、非同期のサポートをSQLコンパイラに落とし込み、非同期データベースドライバを統合するための貢献が続いています。

• Daphne

• Hypercorn

• Uvicorn

• PythonのWebアプリケーションで非同期処理を書くにはASGIが必要

• Djangoでは3.0でASGIをサポート、3.1で非同期関数ベースView、4.1で非同期クラスベースViewをサポート

• 非同期View内で同期処理専用の処理を呼ぶと SynchronousOnlyOperation エラーが発生

• 本番環境で動かすにはASGI対応アプリケーションサーバーを使うこと