APSchedulerを用いてFastAPIでジョブの定期実行
目次
ひさしぶりの投稿です。2024年に入ってから転職したり引っ越したりと、公私ともにバタバタしていて投稿が疎かになっていました（毎度おなじみの言い訳から入るやつ）。
5月から新たにお世話になるチームでは、各メンバーが積極的にブログを書いていました。それを見てやる気が出たので、私も投稿頑張っていきます。
久しぶりの今回は、FastAPIネタです。タイトルの通り、FastAPIで立てているサーバ上で、定期実行するようなジョブを仕込むというネタです。利用したライブラリは 「APScheduler」 です。
基本的には上記リンクを参考にしましたが、FastAPIのアップデートに伴いスタートアップイベント周りの推奨実装方法が変わっていました。本記事では現在推奨されている方法を適用しています。
試しに動かしたコードのリンク#
実際に動かしたコードはGithubにおいているのでそちらのリンク。
GitHubリポジトリリンク：https://github.com/rakuichi4817/rakuapi/tree/feature/scheduler
Pythonライブラリ等#
今回の記事で利用しているライブラリやらのバージョンを記載しておきます。
- Python: 3.11
- fastapi: 0.110.1
- apscheduler: 3.10.4
実装の紹介#
FastAPIのLifespan Eventsの使い方#
基本的な流れとしてはAPIサーバ立ち上げ時に、APSchedulerでスケジューラを起動してジョブを定期実行する形です。ですので、まずはFastAPI側で立ち上げ時に実行する処理を仕込まないといけません。
参考にした記事では、@app.on_event("startup") を使って立ち上げ時に実行する関数を定義していましたが、FastAPIの公式ドキュメントではLifespan Eventsを使う形を推奨していました。ということで今回はこちらを使っていきます。
以下に簡単なコード例を示します。
from contextlib import asynccontextmanager
from fastapi import FastAPI
@asynccontextmanager
async def lifespan(app: FastAPI):
print("startup")
yield
print("shutdown")
app = FastAPI(lifespan=lifespan)
細かい説明は公式ドキュメントを見ていただいたほうが良いと思いますので要点だけ。
lifespan 関数内で、yield があると思いますが、その前後の処理がそのままスタートアップ処理とシャットダウン時の処理となります。pytestのfixture等で同じような使い方をするので、経験者はイメージしやすいかと思います。
定義した関数を FastAPI クラスのインスタンス化時に引数として渡すだけで実装完了です。
APSchedulerをLifespanに組み込む#
今回は非同期関数をジョブとして指定するので、AsyncIOSchedulerを使用していきます。
簡単に使うだけであればシンプルなコードなので、早速上記のlifespanと組み合わせてみます。なお、関数 tick() などは以下stackoverflowの内容を参考にしています。
https://stackoverflow.com/questions/68217756/apscheduler-to-call-an-async-function
import asyncio
from contextlib import asynccontextmanager
from datetime import datetime
from apscheduler.schedulers.asyncio import AsyncIOScheduler
from fastapi import FastAPI
async def tick():
"""サンプル関数
Notes
-----
現在時刻の表示と3秒のスリープ
"""
print(f"Tick! The async time is {datetime.now()}")
await asyncio.sleep(3)
@asynccontextmanager
async def lifespan(app: FastAPI):
"""サーバ起動前後のイベントを指定
Parameters
----------
app : FastAPI
アプリインスタンス
"""
scheduler = AsyncIOScheduler()
scheduler.add_job(tick, "interval", seconds=1, max_instances=2)
scheduler.start()
yield
app = FastAPI(lifespan=lifespan)
今回の例であれば、定期実行するジョブが tick() 関数になります。現在時刻を表示して、非同期的に3秒間待つシンプルな処理です。
このジョブを AsyncIOScheduler インスタンスに追加（ add_job ）します。追加するときにトリガーを指定できるのですが、今回は次の3つの指定をしています。
"interverl": 一定間隔で実行するseconds=1: 1秒間隔で実行max_instances=2: 最大2つまで同時に実行する
最後に、スケジューラを start() します。これでサーバを起動すると以下のような出力となります。
INFO: Will watch for changes in these directories: ['/rakuapi']
INFO: Uvicorn running on http://127.0.0.1:8000 (Press CTRL+C to quit)
INFO: Started reloader process [1164] using WatchFiles
INFO: Started server process [1171]
INFO: Waiting for application startup.
INFO: Application startup complete.
Tick! The async time is 2024-04-25 07:37:46.483872
Tick! The async time is 2024-04-25 07:37:47.484277
Execution of job "tick (trigger: interval[0:00:01], next run at: 2024-04-25 07:37:48 UTC)" skipped: maximum number of running instances reached (2)
Execution of job "tick (trigger: interval[0:00:01], next run at: 2024-04-25 07:37:49 UTC)" skipped: maximum number of running instances reached (2)
Tick! The async time is 2024-04-25 07:37:50.484717
Tick! The async time is 2024-04-25 07:37:51.483725
Execution of job "tick (trigger: interval[0:00:01], next run at: 2024-04-25 07:37:52 UTC)" skipped: maximum number of running instances reached (2)
Execution of job "tick (trigger: interval[0:00:01], next run at: 2024-04-25 07:37:53 UTC)" skipped: maximum number of running instances reached (2)
Tick! The async time is 2024-04-25 07:37:54.484009
Tick! The async time is 2024-04-25 07:37:55.484479
今回非同期処理を採用しているので、2つ目のジョブは1つ目のジョブの完了を待たずに1秒間隔で実行されています。
しかし3秒目の実行タイミングでは、「Execution…」と出ていると思います。これはmax_instances=2の制限に引っかかっていることを表しています。1秒間隔でジョブを実行しようとしているものの、ジョブがすでに2つ立ち上がっており完了していない（3秒待ちがある）ため、実行がスキップされています。
まとめ#
今回は、APSchedulerを使ってFastAPIで定期ジョブを実行する方法を紹介しました。非常にシンプルな使い方でジョブを定義できるので便利でした。とはいえ、AWS上であればLambdaとかを使えば解決する内容ではあると思います。このあたりはケースバイケースで良いものを選択する必要がありますね。