FastAPIでSQLデータベースをどのように統合しますか？

Question

IT Interview Practice · Accepted Answer

Djangoとは異なり、FastAPIはデータベースに関して**特定の方針を持ちません**（unopinionated）——ライブラリは自分で選びます。一般的な選択肢は**SQLAlchemy**で、しばしば**SQLModel**（FastAPIの作者によるもので、SQLAlchemy + Pydanticを組み合わせたもの）と併用されます。データベースのセッションは依存性注入（dependency injection）を通じて提供されます。

## SQLAlchemyのセットアップ

```python
from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.orm import sessionmaker, declarative_base

engine = create_engine("postgresql://user:pass@localhost/db")
SessionLocal = sessionmaker(bind=engine)
Base = declarative_base()

class User(Base):                        # an ORM model (maps to a table)
    __tablename__ = "users"
    id = Column(Integer, primary_key=True)
    name = Column(String)
    email = Column(String, unique=True)
```

## 依存性を通じたDBセッションの提供

```python
def get_db():
    db = SessionLocal()
    try:
        yield db                 # provide the session
    finally:
        db.close()               # ALWAYS close after the request (cleanup)

@app.get("/users/{id}")
def get_user(id: int, db: Session = Depends(get_db)):   # inject a session per request
    user = db.query(User).filter(User.id == id).first()
    if not user:
        raise HTTPException(404, "Not found")
    return user
```

`yield`を使った依存性のパターンは、セッションを管理する標準的な方法です。リクエストごとに1つのセッションを開き、それを注入し、その後自動的にクローズします——すべてのエンドポイントがクリーンで適切にクローズされたセッションを得られます。

## SQLModel —— SQLAlchemy + Pydanticを1つに

```python
from sqlmodel import SQLModel, Field, Session, select

class User(SQLModel, table=True):        # ONE class = ORM model AND Pydantic model
    id: int | None = Field(default=None, primary_key=True)
    name: str
    email: str

@app.get("/users")
def list_users(db: Session = Depends(get_session)):
    return db.exec(select(User)).all()    # query; results are also valid response models
```

SQLModelはORMモデルとPydanticモデルを1つのクラスに統合します——これにより、データベースとAPIのスキーマ間の重複を減らせます。

## マイグレーションと非同期のオプション

```text
✓ Migrations: use Alembic (SQLAlchemy's migration tool) for schema changes
✓ Async: use SQLAlchemy's async engine + async session for async endpoints
  (don't use a SYNC database driver inside async def — it blocks the event loop)
```

## なぜ重要なのか

データベースの統合は、ほぼすべての実用的なAPIにとって不可欠です。そしてFastAPIはそれについて意図的に**特定の方針を持たない**（Djangoの組み込みORMとは異なり）ため、一般的なアプローチを理解しておくことは重要な実践的知識です。

標準的なパターン——**SQLAlchemy**（または、ORMとPydanticモデルをエレガントに統合して重複を減らす**SQLModel**）と、`yield`パターンによる**依存性注入されたセッション**——は、ほぼすべてのFastAPIアプリがデータを永続化するために使うものです。

リクエストごとのセッション依存性（前に開き、後に自動的にクローズする）は、データベース接続を管理するための慣用的で正しい方法であり、SQLModelによるデータベースとAPIスキーマの統合は、FastAPI自身の作者による注目すべき生産性向上機能です。

データベースのセットアップ方法、DIを通じたセッションの提供方法、クエリの実行方法、そしてマイグレーション（Alembic）と非同期の注意点（非同期エンドポイントでは非同期ドライバを使い、ブロッキングする同期ドライバは決して使わない）の扱い方を知っておくことは、データ駆動型のFastAPIアプリケーションを構築するために必要です——FastAPIは選択の自由を与えてくれるので、慣例的で実績のある道を知っておくことは、実際のアプリを正しく構築するうえで価値があります。

SQLAlchemyのセットアップ

依存性を通じたDBセッションの提供

SQLModel —— SQLAlchemy + Pydanticを1つに

マイグレーションと非同期のオプション

なぜ重要なのか

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