XDM1000 (FastAPI / ese774_frame 連携)

server_fastapi は Xdm1000Ctrl を ese774_frame 経由で FastAPI に公開するための構成である。

SCPI ドライバを直接公開しない。

サーバー側で実体化される制御クラスは Xdm1000Ctrl である。

必要なもの

• ese774_frame: スサノオプロジェクトで作成したフレーム
• x_logger: ローガーならば何でも構わないが、スサノオプロジェクトのロガーを推奨する

xdm1000 制御の基本構成

xdm1000/server_fastapi/
├── xdm1000_ctrl.py
├── xdm1000_scpi.py
└── xdm1000_worker.py:

xdm1000 Server の基本構成

xdm1000/server_fastapi/
├── spec.py
├── make.py
├── models/
│   └── common.py
├── routers/
│   ├── __init__.py
│   └── xdm1000_router.py
└── clients/
    ├── __init__.py
    ├── sync_xdm1000_client.py
    └── async_xdm1000_client.py

spec.py

spec.py は FastAPI に公開する API を定義する。 Xdm1000Ctrl の全メソッドを公開するのではなく、外部から使う意味がある API のみを公開する。

公開対象は主に次である。

• 状態取得
• One Shot 測定
• Continuous 測定
• Statistics 測定
• 結果取得
• 停止要求

低レベル SCPI API は公開しない。

response_model

測定結果のように dict をそのまま返す API では response_model=None を用いる。 ese774_frame 側では戻り値を value に包む処理が存在するため、DictResponse を指定すると FastAPI の response validation で失敗する場合がある。 そのため、meas_one_shot() などの dict 返却 API は response_model=None とする。

Router

Router は ese774_frame の DeviceRouter を継承する。

from ese774_frame.routers.device_router import DeviceRouter


class Xdm1000Router(DeviceRouter):
    pass

Router 側に装置固有の実処理は書かない。 実処理は Xdm1000Ctrl に置く。

Client

Client は ese774_frame の client を利用する。

同期 client は次である。

from xdm1000.server_fastapi.clients.sync_xdm1000_client import SyncXdm1000Client

非同期 client は次である。

from xdm1000.server_fastapi.clients.async_xdm1000_client import AsyncXdm1000Client

import は絶対 import を用いる。

make.py

make.py は .pyi を生成するためのスクリプトである。 生成対象は次の三つである。

clients/async_xdm1000_client.pyi
clients/sync_xdm1000_client.pyi
routers/xdm1000_router.pyi

余計な探索処理や fallback import は入れない。

ese774_frame の generator を直接 import して使う。

サーバー起動

代表的な起動スクリプトは examples/serve_start.py である。

#!/usr/bin/env python3
"""XDM1000 FastAPI サーバー起動例である。"""

from types import SimpleNamespace

from ese774_frame.api_server import FastApiServer
from x_logger import XLogger

from xdm1000.xdm1000_ctrl import Xdm1000Ctrl
from xdm1000.server_fastapi.spec import xdm1000_api_spec
from xdm1000.server_fastapi.routers.xdm1000_router import Xdm1000Router

PORT = "/dev/cu.usbserial-10"
SERVER_HOST = "127.0.0.1"
SERVER_PORT = 8000


def main() -> None:
    logger = XLogger(
        log_level="debug",
        logger_name="xdm1000.server",
        log_mode="rotate",
        log_name="xdm1000_server.log",
    )

    config = SimpleNamespace(
        PORT=PORT,
        SERVER_HOST=SERVER_HOST,
        SERVER_PORT=SERVER_PORT,
    )

    server = FastApiServer(
        device_cls=Xdm1000Ctrl,
        router_cls=Xdm1000Router,
        config=config,
        api_spec=xdm1000_api_spec,
        device_kwargs={"port": PORT},
        logger=logger,
        logger_name="xdm1000.server",
        lifespan_msg_prefix="XDM1000",
    )

    server.run(
        host=SERVER_HOST,
        port=SERVER_PORT,
        reload=False,
    )


if __name__ == "__main__":
    main()

クライアント測定

代表的なクライアント測定例は examples/client_meas_volt.py である。

#!/usr/bin/env python3
"""XDM1000 電圧測定サンプル"""

from xdm1000.server_fastapi.clients.sync_xdm1000_client import SyncXdm1000Client

HOST = "127.0.0.1"
PORT = 8000


def main():
    dmm = SyncXdm1000Client(HOST, PORT)

    print(dmm.meas_one_shot("voltage_dc"))


if __name__ == "__main__":
    main()

API path

ese774_frame により、API は次の形式で公開される。

POST /instance/xdm1000/<api_name>

例

POST /instance/xdm1000/meas_one_shot
POST /instance/xdm1000/get_state
POST /instance/xdm1000/start_continuous_meas

注意事項

FastAPI サーバー側では Xdm1000Ctrl が実体化される。 Xdm1000Ctrl.__init__() は logger, log_level, config を受け取れる必要がある。 ese774_frame は device class 生成時にこれらを渡す。 config が渡された場合、PORT, TIMEOUT, BAUDRATE を参照できるようにする。

作者

• Kengo NAKADA