Pythonの並行プログラミング：データ収集からWeb開発まで（feat. FastAPI、async、await）

遅いPython？
同時性・並列性プログラミングで翼を作ろう！

講義
始める前に

この川の目的は大きく2つです。同時性・並列性・非同期プログラミングの概念を正確に理解することと、どのような状況でどのコードを使用するかをお知らせすることです。
講義の後半には、同時性プログラミングを通じて実際のプロジェクトを進めながら、その概念を理論の熟知を超えて実際に実務でも使用できるようにお手伝いします。

同時性・非同期・並列性プログラミング
Pythonの最新の文法で

Pythonバージョン3.7以降、同時性・非同期・並列性プログラミングに対するサポートが大幅に増えました。これに対する需要が大きくなり、同時性・非同期・並列性プログラミングを支援するフレームワークやライブラリも多く登場しています。しかし、バージョンごとに変わるPython文法に困難を経験する方が多いです。また理論では学んだが、実際にいつどのように文法を適用すべきか分からない方も多いです。
この講座は、同時性・非同期・並列性に関する概念をPython最新の文法に合わせて実習まで進めてすぐに適用できるようにお手伝いします。

並行性と並列性
同時(at the same time)に

このレッスンでは、並行性と並列性の両方をカバーし、実際に適用できる方法について説明します。このため、このレッスンのタイトルである同時実行プログラミングには二重の意味があります。同時性（Concurrency）と並列性（Parallelism）での同時性と同時に（at the same time）の意味としての同時性です。並列性を表現するとき、「同時に」または「ある瞬間に」と表現する時が多いからです。

この講義
こんな方にお勧めしたい

並行性？並列性？
これは何ですか？

並行性と並列性
何なのか、なぜ必要なのか
理解したい場合

最新のPython文法で
並行性プログラミング

同時性・非同期・並列性
文法を最新バージョンに
書きたい場合

Python同時性文法
実務でも

実務にも適用する
可能な並行性
プログラミング

バックエンド開発者も
気になるFastAPI

非同期文法を積極的に
使用するFastAPI
書きたい場合

• Pythonプログラムをスピードアップしたいデータアナリスト、開発者
• 同時性・非同期・並列性文法を最新のPython文法に合わせて学びたい方
• Python同時性・非同期・並列性プログラミングを実務ですぐに適用したい方
• 非同期文法を積極的に使用するWebフレームワークFastAPIを学びたいバックエンド開発者

この講義は
こんな方にも役立ちます

• Pythonを学ぶJavaScript（非同期プログラミングベースの言語）開発者

Python同時実行プログラミング：
データ収集からウェブ開発まで

この講義は
このように進む

Pythonコルーチンと非同期関数

基本的な用語の整理とPythonのコルーチンについて学ぶ

• バインド、ブロッキング、同期、非同期、サブルーチン、コルーチンなど、重要ですが、混乱する用語をマインドマップとコードで説明して整理します。
• コルーチンを使用してPythonで基本的な非同期プログラミングを行う方法を紹介します。そして、特定の状況でスピードアップのために必ず非同期プログラミングを使用しなければならない理由を実務例（ネットワークI/O、CPU演算など）を通じてコードで証明します。

Pythonマルチスレッドとマルチプロセッシング

マルチスレッド？マルチプロセス？並行性？並列性？

• セクション1で開発されたコルーチンベースのプログラムは、マルチスレッドで並行性（並行性）を使用するマルチスレッド技術を使用して実装されます。これにより、同期コードをasyncioモジュールの助けなしに並行処理する方法を理解します。また、Python GIL（Global Interpreter Lock）を使用してPythonからマルチスレッドに並列プログラミングができない理由について説明します。
• マルチプロセッシング技術を使用して並列処理を行うプログラムを実装します。これにより、Pythonでマルチプロセスを使用する方法を学び、Pythonで分散処理を行うときにどのような状況でどのようにコードを設計するかをお知らせします。

並行性プログラミングによるデータ収集

同時性・非同期実際にプロジェクトに応用する

• これまでに学んだ理論に基づいて、WebクローラとオープンAPIを使用したデータコレクタを開発します。実際のプログラムを開発しながら、同時実行プログラミングに慣れる時間があります。

本番プロジェクト:「データコレクタウェブアプリ」 with FastAPI

並行性プログラミングによるMongoDB CRUD、データ可視化、Web開発

• これまでに学んだ理論に基づいて「データコレクタWebアプリ」を開発します。プロジェクトは同時実行プログラミングを使用してWeb上でクロールし、収集したデータをMongoDBに保存します。 MongoDBをFastAPIに関連付けて保存したデータを適切に分析し、可視化したWebアプリを開発します。このプロジェクトにより、非同期・並行性プログラミングが実務で使用されている場合を理解して適用することができます。

AWS クラウドコンピューティングでプロジェクトをデプロイする

プロジェクトは単純な開発では終わりません。 AWS クラウドコンピューティングテクノロジを使用してサーバーにウェブアプリをデプロイする方法もお知らせします.

ボーナス講義

質問を通じて更新される講義

• このレッスンでは、必要なPython文法のレッスンが常にアップロードされます。
• 重要な質問は、ボーナスレクチャーに継続的に答えてアップロードします。

講義の予想質問
Q&A

知識共有者
伝えたい言葉

講義は今後も
引き続き更新されます

技術は変化し続けます。過去に書いたコードを現在でも直すことがないと、これまで学んだことがないという言葉があります。 Pythonのバージョンがアップグレードされたら、より良いスキルを学ぶために、アップグレードされたバージョンに合わせてレッスンを更新します。

質問は
いつも歓迎です

講義を受講しながら理解できない、または追加の説明が必要な部分は、いつでも論理的に事例とともに回答します。受講生の方の質問をお待ちしています！