FastAPI에서 요청 생명주기는 어떻게 동작하나요?

Question

IT Interview Practice · Accepted Answer

FastAPI는 **ASGI** 위에서 동작하므로, 요청은 비동기 파이프라인을 통과합니다. ASGI 서버가 요청을 받고, middleware가 감싸고, router가 path를 매칭하고, **의존성이 해결되며**, 여러분의 path operation이 실행되고, 반환값이 response로 직렬화됩니다.

## 단계

```
uvicorn (ASGI server)
   │  scope + receive/send
   ▼
ASGI / Starlette middleware  ── (CORS, GZip, custom)
   ▼
Routing  ── method + path 매칭 → path operation
   ▼
Dependencies (Depends)  ── sub-deps 해결, security, yield-setup
   ▼
Path operation function  ── 여러분의 handler 실행
   ▼
Response model  ── 검증 + JSON으로 직렬화
   ▼
Background tasks  ── response 전송 후 실행
   ▼
Response ──▶ client
```

1. **ASGI 서버**(uvicorn/hypercorn)가 연결을 수락하고 `scope`와 `receive`/`send` callable을 app에 전달합니다.
2. **Middleware**는 들어올 때 바깥에서 안으로, 나갈 때 안에서 바깥으로 실행됩니다(`BaseHTTPMiddleware` 또는 순수 ASGI middleware). CORS, GZip, 커스텀 타이밍 측정이 여기에 있습니다.
3. **Routing**은 HTTP 메서드 + path를 path operation에 매칭합니다. path/query/body 파라미터는 **Pydantic**에 의해 추출되고 검증됩니다.
4. **Dependency injection** — `Depends(...)`는 각 의존성(DB session, 현재 사용자, settings)을 해결하며, 요청 범위 내에서 캐싱합니다. `yield`를 사용하는 의존성은 handler 전에 setup을, 후에 teardown을 실행합니다.
5. **Path operation** — 여러분의 `async def`(또는 threadpool에서 실행되는 `def`)가 비즈니스 로직을 실행합니다.
6. **Response** — 반환값은 선언된 `response_model`로 강제 변환되고, 검증되며, JSON으로 직렬화됩니다. status code와 header가 적용됩니다.
7. **Background tasks**는 `BackgroundTasks`를 통해 등록되어 response가 전송된 *후에* 실행됩니다.

```python
from fastapi import FastAPI, Depends, Request

app = FastAPI()

@app.middleware("http")
async def timing(request: Request, call_next):   # 2. middleware
    response = await call_next(request)
    response.headers["X-Time"] = "..."
    return response

async def get_db():                               # 4. dependency (yield)
    db = Session()
    try:
        yield db
    finally:
        db.close()

@app.get("/items/{id}")                           # 3. routing
async def read_item(id: int, db=Depends(get_db)): # 5. handler
    return db.get(Item, id)                        # 6. response_model 통해 직렬화
```

예외는 **exception handler**(`@app.exception_handler(...)` / `HTTPException`)에 의해 잡히며, 요청을 크래시시키는 대신 response로 변환합니다.

## 왜 중요한가

요청 생명주기는 FastAPI의 대표 기능들이 실제로 일어나는 곳입니다. async I/O, Pydantic 검증, dependency injection이 모두 특정 단계에 후킹됩니다. 순서 — middleware, 그다음 routing, 그다음 의존성, 그다음 handler, 그다음 직렬화 — 를 알면 횡단 관심사 로직을 올바른 곳에 둘 수 있고(auth는 의존성으로, 타이밍은 middleware로, 정리는 `yield` 의존성에서), 왜 검증이나 auth 에러가 여러분의 코드가 실행되기 전에 발생하는지 디버깅할 수 있으며, async handler 내부에서 event loop를 블로킹하는 것을 피할 수 있습니다.

단계

왜 중요한가

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