Fastify入門：高速・スキーマ駆動のNode.jsフレームワークを選ぶ理由と実践導入ガイド

2025年11月20日 最終更新日時 : 2025年11月20日 エバープレイ編集部

Fastify とは──概要と位置付け

Fastify は、Node.js 上で動作する高性能な、拡張性の高い Web フレームワークです。軽量かつ低オーバーヘッドを目標に設計されており、JSON スキーマに基づくバリデーションや高速なシリアライザ、プラグイン駆動のアーキテクチャを特徴とします。高速なログライブラリ（Pino）を標準で採用し、開発者体験と運用面の両方を重視した設計になっています。

なぜ Fastify を選ぶか

  • 高性能：ルーティングやシリアライズ処理を最適化し、同条件下で高いスループットが出ることが多い。
  • 拡張性：プラグインシステムとカプセル化（encapsulation）により、大規模アプリケーションでも責務分離が容易。
  • スキーマ中心：JSON Schema を用いたリクエスト/レスポンスのバリデーション・シリアライズが組み込まれているため、安全で効率的。
  • TypeScript 対応：公式の型定義が提供され、型安全な開発が可能。

主要な特徴と仕組み

以下は Fastify の主要な技術的特徴です。

  • プラグインベースのアーキテクチャ：fastify.register() によるプラグイン登録で機能を追加します。プラグインはカプセル化され、スコープ内でのデコレータやフックが外側へ影響を与えないため、モジュール性が高い。
  • スキーマ駆動のバリデーション＆シリアライゼーション：AJV（デフォルトの JSON Schema バリデータ）を使った入力検証と、fast-json-stringify による効率的なレスポンスシリアライズを組み合わせ、無駄な処理やメモリ割り当てを減らす。
  • 高速ログ（Pino）搭載：デフォルトで Pino を利用し、低オーバーヘッドで構造化ログを出力できる。
  • フックとライフサイクル：onRequest、preValidation、preHandler、preSerialization、onSend、onResponse、onError など、リクエスト処理の各段階でフックを定義できる。
  • デコレータ：fastify.decorate() によってインスタンス、リクエスト、レスポンスにメソッドやプロパティを拡張可能。
  • HTTP/2 と TLS 対応：Node.js の http2 モジュールを利用した HTTP/2 サーバーや TLS（HTTPS）構成に対応。
  • TypeScript サポート：型定義を標準で提供し、リクエストやレスポンスの型安全な扱いがしやすい。

基本的な使い方（コード例）

以下は Fastify の簡単なサーバ例です。JSON Schema を利用して、リクエストパラメータの検証とレスポンスのシリアライズを行っています。

<!-- HTML 内で表示する場合は pre/code タグを利用 -->
<?php ?>
<!-- 実際の JS コード例 -->
const fastify = require('fastify')({ logger: true })

// スキーマ定義
const schema = {
  params: {
    type: 'object',
    properties: {
      id: { type: 'string' }
    },
    required: ['id']
  },
  response: {
    200: {
      type: 'object',
      properties: {
        id: { type: 'string' },
        message: { type: 'string' }
      }
    }
  }
}

fastify.get('/item/:id', { schema }, async (request, reply) => {
  const { id } = request.params
  return { id, message: 'hello' } // schema に基づきシリアライズされる
})

fastify.listen({ port: 3000 }, (err, address) => {
  if (err) {
    fastify.log.error(err)
    process.exit(1)
  }
  fastify.log.info(`server listening on ${address}`)
})

プラグインとエコシステム

Fastify には公式・コミュニティによる多くのプラグインがあります。代表例：

  • fastify-cors：CORS 設定
  • fastify-compress：レスポンス圧縮
  • fastify-static：静的ファイル配信
  • fastify-jwt：JWT ベースの認証
  • fastify-multipart：ファイルアップロード
  • fastify-swagger：API ドキュメント生成
  • fastify-autoload：ディレクトリ単位での自動プラグイン読み込み

これらは必要な機能をプラグインとして簡単に追加でき、プロジェクトごとに柔軟に構成できます。

パフォーマンスに関する注意点

Fastify は設計上高速ですが、実運用で常に最速を保証するわけではありません。ベンチマークは環境やワークロードに依存します。以下は性能を最大限引き出す際のポイントです。

  • JSON Schema を適切に定義して、fast-json-stringify の恩恵を受ける。
  • ボトルネックとなる同期処理や重い計算は避け、外部処理は非同期化する。
  • 大量接続時は Node.js のクラスターやプロセスマネージャ（PM2 など）でスケールアウトする。
  • Express 互換のミドルウェアを利用するとオーバーヘッドが増えることがある（必要な場合は fastify-express などを検討）。
  • ログ出力量が多すぎると I/O がボトルネックになるため、Pino の出力設定を見直す。

Express など他フレームワークとの違い

Express と比べると設計思想が異なります。主な差分：

  • スキーマ駆動：Fastify はスキーマを中心に最適化されているのに対し、Express はミドルウェア中心。
  • プラグインのカプセル化：Fastify は名前空間的なカプセル化を提供し、モジュールの独立性を保ちやすい。
  • デフォルトのロギング：Fastify は Pino を採用しており、高速な構造化ログが標準。
  • 互換性：Express のミドルウェアをそのまま使うとオーバーヘッドが増える場合がある（互換プラグインあり）。

TypeScript と開発体験

Fastify は TypeScript の型定義を公式に提供しており、request/response の型注釈を行うことで、コンパイル時に多くのバグを防げます。プラグインの型拡張（decorate で追加したプロパティの型反映）も行いやすく、IDE の補完が効く開発体験が得られます。

運用上の注意点

  • バージョン互換性：メジャーバージョン間で破壊的変更が入ることがあるため、アップグレード前にリリースノートを確認する。
  • メモリとリーク監視：長時間稼働するサービスではメモリリークに注意し、プロファイルや監視を導入する。
  • セキュリティ：入力バリデーション、CORS、ヘッダ保護（helmet 相当）、レートリミット等を適切に設定する。
  • ログ設計：Pino のログレベルや JSON 出力先を設計し、ログ量が過大にならないようにする。

導入のステップ（実務的アドバイス）

  • PoC でスキーマベースの開発フローを試し、リクエスト/レスポンスのスキーマを早期に設計する。
  • プラグインで機能を分割し、各プラグインを小さい単位でテストする。
  • TypeScript を導入する場合は型定義やプラグインの型拡張を整備する。
  • ロードテストで実際のトラフィックパターンを模し、ボトルネックを検証する。

まとめ

Fastify は「速度」と「拡張性」を両立させた Node.js フレームワークで、API サービスやマイクロサービス、JSON ベースの通信が中心のアプリケーションに向いています。JSON Schema に基づく明確な契約、プラグインによる責務分離、Pino による効率的なログ出力といった点で、運用・保守の面でも利点があります。一方で、どのフレームワークにも言えることですが、実際の性能や適合性はユースケース次第なので、導入前に PoC と負荷試験を行うことを推奨します。

参考文献

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