คุณจัดการ WebSockets ใน FastAPI ได้อย่างไร?

Question

Accepted Answer

FastAPI รองรับ **WebSockets** สำหรับการสื่อสารแบบ real-time สองทิศทาง (แชท, การอัปเดตสด, การแจ้งเตือน) ผ่าน decorator `@app.websocket` ต่างจาก request-response ของ HTTP การเชื่อมต่อ WebSocket จะเปิดค้างไว้ ทำให้ server และ client ส่งข้อความได้อย่างอิสระ

## WebSocket endpoint พื้นฐาน

```python
from fastapi import WebSocket, WebSocketDisconnect

@app.websocket("/ws")
async def websocket_endpoint(websocket: WebSocket):
    await websocket.accept()                  # accept the connection
    try:
        while True:
            data = await websocket.receive_text()    # receive a message from the client
            await websocket.send_text(f"Echo: {data}")  # send a message back
    except WebSocketDisconnect:
        print("client disconnected")           # handle disconnection (cleanup)
```

pattern คือ: `accept()` การเชื่อมต่อ แล้ว loop — `receive_text()`/`receive_json()` อ่านข้อความ, `send_text()`/`send_json()` ส่งข้อความ exception `WebSocketDisconnect` ส่งสัญญาณว่า client ออกไปแล้ว (ตรงที่คุณ clean up)

## การ broadcast ไปยังหลาย clients (เช่น แชท)

```python
class ConnectionManager:
    def __init__(self): self.active: list[WebSocket] = []
    async def connect(self, ws): await ws.accept(); self.active.append(ws)
    def disconnect(self, ws): self.active.remove(ws)
    async def broadcast(self, msg):
        for conn in self.active:
            await conn.send_text(msg)          # send to ALL connected clients

manager = ConnectionManager()

@app.websocket("/chat")
async def chat(ws: WebSocket):
    await manager.connect(ws)
    try:
        while True:
            msg = await ws.receive_text()
            await manager.broadcast(msg)        # everyone gets the message
    except WebSocketDisconnect:
        manager.disconnect(ws)                  # remove on disconnect
```

การจัดการรายการของ connections ที่ active อยู่ช่วยให้คุณ **broadcast** ไปยังทุก clients ได้ — เป็นพื้นฐานของฟีเจอร์แชทและการอัปเดตสด

## ข้อควรระวังเรื่องการขยายขนาด

```text
⚠️ WebSocket connections are STATEFUL and live on ONE server instance.
To scale across multiple instances, use a Redis Pub/Sub (or similar) backplane so
messages/broadcasts reach clients connected to OTHER instances.
(Like sessions, don't keep connection state only in one process when scaling horizontally.)
```

## ทำไมจึงสำคัญ

WebSockets เปิดใช้ฟีเจอร์ **real-time สองทิศทาง** — แชท, การแจ้งเตือนสด, presence, การแก้ไขร่วมกัน, dashboards สด — ที่โมเดล request-response ของ HTTP ไม่สามารถให้ได้ (server สามารถ push ไปยัง clients ได้ ไม่ใช่แค่ตอบกลับ)

การเข้าใจการรองรับ WebSocket ของ FastAPI มีคุณค่าสำหรับการสร้างแอปพลิเคชันแบบโต้ตอบสมัยใหม่: decorator `@app.websocket` พร้อม loop accept/receive/send ครอบคลุมการสื่อสาร real-time พื้นฐาน และการจัดการ connections ที่ active อยู่เปิดใช้การ **broadcast** (แกนหลักของฟีเจอร์หลายผู้ใช้อย่างแชท)

รากฐาน async ของ FastAPI เหมาะกับ WebSockets เป็นอย่างดี

สิ่งที่สำคัญอย่างยิ่งคือ **ข้อควรระวังเรื่องการขยายขนาด**: การเชื่อมต่อ WebSocket เป็นแบบ stateful และผูกกับ server instance เดียว ดังนั้นการขยายข้ามหลาย instances ต้องใช้ **Redis Pub/Sub backplane** เพื่อส่งต่อข้อความระหว่าง instances — เป็นข้อผิดพลาดที่พบบ่อย เพราะ (เช่นเดียวกับ sessions) สถานะการเชื่อมต่อไม่สามารถอยู่ใน memory ของ process เดียวเมื่อรันหลาย instances

การรู้ pattern พื้นฐานของ WebSocket, การ broadcast, การจัดการ disconnect และข้อพิจารณาเรื่องการขยายขนาด เป็นความรู้ระดับ senior ที่สำคัญสำหรับการสร้างประสบการณ์ real-time แบบโต้ตอบที่คาดหวังกันมากขึ้นในแอปพลิเคชันสมัยใหม่