FastAPI (1) WebAPI 와 WebApplication의 차이, Route 라우트란?

1. Web API (Web Application Programming Interface)

애플리케이션 간의 데이터 통신을 위한 인터페이스를 제공합니다.

예를 들면 어떤 사용자가 웹브라우저(애플리케이션1)로 어떤 웹사이트에서 여러가지 웹페이지들을 둘러보는 경우,  
어떤 페이지로 들어가는 링크를 눌렀을 때  
그 웹사이트의 서버(애플리케이션2)에 링크를 눌렀으니 그 웹페이지를 보여달라는 요청을 보내면  
서버는 그에 응답을 해서 웹페이지화면을 볼수 있게 해줍니다.  
이때 웹브라우저가 서버와 위와 같은 식으로 통신할 수 있도록  
서버측 구현되는 함수들의 모음입니다.

주로 HTTP 프로토콜을 사용하여 요청(request)과 응답(response)을 주고받으며,
클라이언트가 서버의 기능을 호출할 수 있도록 합니다.
예를 들어, REST API와 GraphQL API가 Web API의 대표적인 예입니다.

FastAPI는 Python으로 작성된 현대적인 웹 프레임워크로,
주로 웹 API를 구축하는 데 초점을 맞춘 프레임워크지만,
웹 애플리케이션도 구축할 수 있습니다.

FastAPI로 Web API를 구축한다는 것은
이 프레임워크를 사용하여 API 엔드포인트를 설계하고,
데이터 요청과 응답을 처리하는 서버를 만든다는 것을 의미합니다.
예를 들어, 클라이언트가 특정 URL에 GET 요청을 보내면,
FastAPI 서버가 해당 요청을 받아서 적절한 데이터를 반환합니다.
FastAPI는 RESTful API, GraphQL API 등
다양한 형태의 웹 API를 구축할 수 있는 기능을 제공합니다.
비동기 프로그래밍, 데이터 검증, 자동 문서화 등의 기능을 통해
효율적이고 강력한 API를 만들 수 있습니다.

2. Web Application

Web Application은 사용자 인터페이스(UI)를 포함한 전체 애플리케이션을 의미합니다.
사용자가 브라우저를 통해 접근하고, 상호작용할 수 있는
웹 사이트나 웹 애플리케이션 자체를 말합니다.

FastAPI로 Web Application을 구축한다는 것은
Web API뿐만 아니라 사용자 인터페이스(UI)도 포함하는
전체 애플리케이션을 만든다는 것을 의미할 수 있습니다.
FastAPI는 주로 API를 구축하는 데 초점을 맞추지만,
템플릿 렌더링을 지원하여 기본적인 웹 페이지도 제공할 수 있습니다.
FastAPI는 템플릿 렌더링을 지원하여 HTML 페이지를 생성할 수 있습니다.
이를 통해 기본적인 웹 애플리케이션을 구축할 수 있지만,
복잡한 웹 애플리케이션을 구축하는 데는 Django, Flask 등의
다른 프레임워크를 사용하는 것이 더 적합할 수 있습니다.

FastAPI로 게임 서버를 구축하는 것은 Web API를 구축하는 것과 비슷합니다.
그러나, 게임 서버는 실시간 통신과 같은 추가적인 요구 사항을 가질 수 있으며,
이는 WebSocket 같은 기술을 활용하여 구현될 수 있습니다.
FastAPI는 WebSocket을 지원하며, 이를 통해 실시간 기능을 쉽게 구현할 수 있습니다.

WebSocket은 웹에서 실시간 통신을 가능하게 해주는 프로토콜입니다.  
양방향 통신: WebSocket은 지속적인 양방향 연결을 유지하여  
클라이언트가 서버에 요청을 보내기만 하는 HTTP와는 달리,  
서버도 클라이언트에게 데이터를 푸시할 수 있습니다.

지속적인 연결: HTTP는 요청-응답 패턴을 따르며,  
각 요청마다 새로운 연결을 설정하고 응답 후에 연결을 종료합니다.  
반면 WebSocket은 초기 핸드셰이크 후에는 연결을 계속 유지합니다.  
이를 통해 연결 설정과 종료에 따른 오버헤드를 줄이고,  
더 빠른 실시간 통신을 구현할 수 있습니다.

낮은 지연 시간: 지속적인 연결을 유지하기 때문에,  
데이터 전송 시 지연 시간이 매우 짧습니다.  
이는 실시간 채팅, 온라인 게임, 주식 거래 애플리케이션 등  
지연 시간이 중요한 애플리케이션에 유용합니다.

  **WebSocket의 작동 방식:**

    핸드셰이크: 클라이언트는 HTTP 요청을 통해 서버에 WebSocket 연결을 요청합니다.  
    이 요청은 표준 HTTP 요청처럼 보이지만, 일부 특별한 헤더를 포함합니다.

    업그레이드: 서버는 WebSocket 요청을 받아들여야 할 경우,  
    응답 헤더를 통해 연결을 업그레이드합니다.

    통신 시작: 핸드셰이크가 성공하면,  
    클라이언트와 서버는 지속적인 연결을 유지하며 실시간으로 데이터를 주고받을 수 있습니다.

    WebSocket의 사용 예시:  
    실시간 채팅 애플리케이션:  
    사용자가 메시지를 보내면 서버가 이를 받아 다른 사용자에게 즉시 전송합니다.

    온라인 멀티플레이어 게임:  
    게임 상태나 플레이어의 움직임을 실시간으로 동기화합니다.

    실시간 데이터 스트리밍:  
    주식 가격, 스포츠 경기 점수 등의 실시간 데이터를 클라이언트에게 푸시합니다.

3. Route

라우트 (미국식)

루트 (영국식)

라우트는 웹 개발에서
클라이언트의 요청을 특정 처리기(handler)로 연결하는 규칙 또는 경로를 의미합니다.

라우트는 웹 애플리케이션에서
특정 URL 패턴과 그 패턴에 맞는 요청을 처리하는 함수를 연결하는 역할을 합니다.

라우팅을 통해
웹 서버는 클라이언트의 요청이 어떤 요청인지 인식하고,
이에 적절한 처리를 수행할 수 있습니다.

라우팅의 주요개념

1. 경로(Path):
   경로는 URL의 일부로, 웹 서버가 특정 요청을 처리하는 데 사용됩니다.
   예를 들어, /home, /about, /products 등이 경로에 해당합니다.
   예: http://example.com/home에서 /home이 경로입니다.

   FastAPI에서 "/" 경로를 사용하여 루트를 만들면,
   이는 웹 애플리케이션의 기본 URL, 즉 홈페이지에 해당하는 경로를 설정하는 것입니다.
   예를 들어, http://example.com/와 같은 URL을 처리하게 됩니다.
   이렇게 설정된 라우트는 기본적으로 애플리케이션의 홈 페이지로 사용됩니다.
   "/" 경로는 애플리케이션에 대한 기본 정보를 제공하거나 초기 화면을 표시하는 데 사용됩니다.

2. HTTP 메서드(HTTP Methods):
   라우트는 특정 HTTP 메서드(GET, POST, PUT, DELETE 등)와 결합되어 사용됩니다.
   각 메서드는 서버에 대한 요청의 성격을 정의합니다.
   예: GET /home은 /home 경로에 대한 GET 요청을 의미합니다.

3. 처리 함수(Handler Function):
   각 라우트는 해당 경로와 HTTP 메서드에 대한 요청을 처리하는 함수를 가집니다.
   이 함수는 요청을 받아서 응답을 반환합니다.

라우트의 장점

1. 구조화된 코드:
   라우트를 사용하면 코드가 더 구조화되고 이해하기 쉬워집니다.
   요청을 처리하는 로직이 명확하게 분리되기 때문에 유지보수가 용이합니다.

2. 확장성:
   새로운 기능을 추가할 때 새로운 경로와 처리 함수를 추가하면 되므로,
   애플리케이션을 확장하기가 용이합니다.

3. 유연성:
   다양한 경로와 HTTP 메서드를 조합하여 복잡한 웹 애플리케이션을 쉽게 설계할 수 있습니다.