WSGI vs ASGI: 2025年のWebアプリの未来を形作る重要な決定

WSGI と ASGI は、Python 向けに設計された 2 つのゲートウェイインターフェースであり、ウェブサーバーとウェブアプリケーション間の通信ブリッジとして機能します。現代のウェブアプリケーションの進化する要求に伴い、これらの 2 つのプロトコルは、その明確な特性とユースケースを確立してきました。

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ゲートウェイインターフェース（GI）とは？

ゲートウェイインターフェースは、ウェブサーバーとウェブアプリケーション間の通信プロトコルです。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するために、インタラクションを標準化します。

一般的なゲートウェイインターフェースプロトコルには、以下が含まれます。

• CGI (Common Gateway Interface)
• FastCGI (Fast Common Gateway Interface)
• WSGI (Web Server Gateway Interface)
• ASGI (Asynchronous Server Gateway Interface)

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WSGI：詳細な考察

背景と特性

WSGI（Web Server Gateway Interface）は、Python ウェブアプリケーションとウェブサーバー間の通信のために PEP 3333 で定義された標準インターフェースです。その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、ウェブサーバーと Python アプリケーション間のやり取りを簡素化し、フレームワークとサーバー全体の互換性の問題を解決し、ウェブ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、2 つのパラメーターを持つ 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辞書。
   • 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で実行され、「Hello, WSGI World!」を返します。

WSGI を使用する一般的なフレームワーク

• Django：フル機能を備えた成熟したウェブフレームワーク。
• Flask：小規模プロジェクトまたは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

背景と特性

Python 3.5+ で async と await が導入されたことで、非同期プログラミングがますます普及しました。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高並行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

# asgi_app.py
import asyncio

async def app(scope, receive, send):
    assert scope['type'] == 'http'
    await send({
        'type': 'http.response.start',
        'status': 200,
        'headers': [(b'content-type', b'text/plain')],
    })
    await send({
        'type': 'http.response.body',
        'body': b'Hello, ASGI World!',
    })

if __name__ == "__main__":
    import uvicorn
    uvicorn.run("asgi_app:app", host="127.0.0.1", port=8000, log_level="info")

説明：

1. app は、3 つのパラメーターを持つ ASGI 準拠の関数です。
   • scope：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。
   • receive：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、リクエストを処理するために ASGI サーバーとして Uvicorn を使用します。

ASGI を使用する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ウェブフレームワーク。

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WSGI vs. ASGI：主な違い

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結論：どのように選択するか？

WSGI と ASGI のどちらを選択するかは、特定のユースケースによって異なります。

• WSGI を選択する：HTTP に依存し、高い並行性やリアルタイム通信を必要としない、ブログや企業ウェブサイトなどの従来のウェブアプリケーションの場合。
• ASGI を選択する：リアルタイム通信（チャットアプリなど）が必要なアプリケーションや、WebSocket や HTTP/2 などのプロトコルを使用して高い並行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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Leapcell：WSGI および ASGI アプリケーションに最適なプラットフォーム：

Leapcell は、最新の分散アプリケーション向けに設計されたクラウドコンピューティングプラットフォームです。その 従量課金制 の料金体系により、アイドルコストが発生しません。ユーザーは使用したリソースに対してのみ料金を支払います。

WSGI/ASGI アプリケーション向けの Leapcell の独自の利点：

1. コスト効率

   • 従量課金制： アイドルリソースコストを回避します。リソースはトラフィックに応じて動的にスケールし、サービスの安定性を維持します。
   • 実際の例： たとえば、getdeploying.com の計算では、従来のクラウドサービスで 1 vCPU および 2 GB RAM の仮想マシンをレンタルするには、1 か月あたり約 25 ドルかかります。Leapcell では、25 ドルで平均応答時間 60 ミリ秒で 694 万件のリクエストを処理するサービスをサポートできるため、より高い費用対効果が得られます。

2. 開発者中心のエクスペリエンス

   • 使いやすさ： 直感的なインターフェースにより、セットアップと操作が簡素化されます。
   • 自動化ツール： 迅速な反復サイクルのための合理化された開発、テスト、およびデプロイメント。
   • シームレスな統合： ゼロマイグレーションオーバーヘッドで迅速なデプロイメントのために、複数のプログラミング言語（例：Python、Go、Node.js、Rust）をサポートします。

3. スケーラビリティとパフォーマンス

   • 自動スケーリング： トラフィックの急増を効率的に処理するためにリソースを動的に調整します。
   • 非同期タスク向けに最適化： バッチデータ処理やビデオトランスコーディングなどの高並行シナリオを簡単に処理します。
   • 高い信頼性： グローバルデータセンターを備えた分散アーキテクチャにより、低レイテンシーアクセスが保証されます。

詳細については、Leapcell ドキュメントを参照してください。

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