リクエストの処理方法

このドキュメントでは、App Engine アプリケーションがリクエストを受信してレスポンスを送信する方法を説明します。詳細については、リクエストのヘッダーとレスポンスのリファレンスをご覧ください。

アプリケーションでサービスを使用している場合は、特定のサービスまたはそのサービスの特定のバージョンへのリクエストを指定できます。サービスのアドレス指定の方法については、リクエストのルーティング方法をご覧ください。

リクエストの処理

アプリケーションは、ウェブサーバーの起動とリクエストの処理を行う役割を果たします。 使用する開発言語に対応している任意のウェブ フレームワークを使用できます。

App Engine はアプリケーションの複数のインスタンスを実行します。各インスタンスには、リクエストを処理するウェブサーバーがそれぞれ割り当てられます。リクエストがルーティングされるインスタンスは任意に決まるため、同じユーザーから連続して送信されたリクエストが同じインスタンスに届くとは限りません。インスタンスは、複数のリクエストを同時に処理できます。インスタンスの数は、トラフィック量の変化に応じて自動的に調整されます。App Engine のレガシー バンドル サービスを使用している場合、max_concurrent_requests 要素をapp.yamlファイルまたはappengine-web.xmlファイルに設定して、インスタンスが処理できる同時リクエスト数を変更することもできます。

割り当てと上限

App Engine は、トラフィックが増加すると、自動的にアプリケーションにリソースを割り当てます。ただし、次のような制限があります。

• App Engine は、1 秒未満でリクエストに応答するレイテンシが短いアプリケーション向けに、自動スケーリングのための容量を予約しています。

• また、CPU の制約を大きく受けるアプリケーションでも、同じサーバー上の他のアプリケーションとリソースを効率的に共有するために、追加のレイテンシが生じる場合があります。静的ファイルへのリクエストには、このようなレイテンシの制限は適用されません。

アプリケーションが受信する各リクエストには、リクエスト数の上限が適用されます。リクエストへのレスポンスとして送信されるデータは、[送信帯域幅（課金対象）] の上限の対象としてカウントされます。

HTTP リクエストと HTTPS（セキュア）リクエストのどちらにも、[リクエスト数]、[受信帯域幅（課金対象）]、[送信帯域幅（課金対象）] の上限が適用されます。Google Cloud コンソールの割り当ての詳細ページでは、参考のために、[安全なリクエスト数]、[安全な受信帯域幅]、[安全な送信帯域幅] の値もそれぞれ報告されます。これらの値は、HTTPS リクエストのみに適用されます。詳細については、割り当てページをご覧ください。

リクエスト ハンドラの使用には、それぞれ次の上限や時間制限が適用されます。

リクエストに関する上限

すべての HTTP/2 リクエストは、アプリケーション サーバーに転送される際に HTTP/1.1 リクエストに変換されます。

レスポンスに関する上限

• 動的レスポンスの上限は 32 MB です。スクリプト ハンドラが生成したレスポンスの大きさがこの上限を超える場合は、サーバーから内部サーバーエラー ステータス コード 500 を示す空のレスポンスが返されます。この制限は、Cloud Storage または以前の Blobstore API（ランタイムで使用可能な場合）からデータを返すレスポンスには適用されません。

• 第 2 世代ランタイムでは、レスポンス ヘッダーの上限は 8 KB です。この上限を超えるレスポンス ヘッダーは HTTP 502 エラーを返し、ログに upstream sent too big header while reading response header from upstream が記録されます。

リクエスト ヘッダー

受信した HTTP リクエストには、クライアントから送信された HTTP ヘッダーが含まれています。セキュリティ上の理由から、一部のヘッダーは、アプリケーションに到達する前に中間プロキシによってサニタイズ（リスクのある部分などを削除）または修正されます。

詳細については、リクエスト ヘッダーのリファレンスをご覧ください。

リクエスト タイムアウトの処理

App Engine はリクエストの存続時間が短いアプリケーション（通常は数百ミリ秒程度）向けに最適化されています。効率的なアプリは、大部分のリクエストに短時間で応答します。そうでないアプリは、App Engine のインフラストラクチャに合わせて適切にスケールされません。 このレベルのパフォーマンスを実現するには、システムによって要求される最大リクエスト タイムアウト内に、すべてのアプリがレスポンスを返す必要があります。

アプリがこの期限を超過すると、App Engine はリクエスト ハンドラを中断します。

レスポンス

生成するレスポンスにはサイズの上限があり、レスポンスはクライアントに返される前に変更される可能性があります。

詳細については、リクエストに対するレスポンスのリファレンスをご覧ください。

レスポンスのストリーミング

App Engine は、レスポンスのストリーミングをサポートしていません。つまり、リクエスト 1 件のデータをチャンクに分けて順に送信することはできません。コードからのデータ全体が前述のように収集されて、単一の HTTP レスポンスとして送信されます。

レスポンスの圧縮

コードから返されるレスポンスで、以下の両方の条件が満たされる場合、App Engine はレスポンスのデータを圧縮します。

• リクエストに、gzip を値として含む Accept-Encoding ヘッダーが含まれる。
• レスポンスに、HTML、CSS、JavaScript などのテキストベースのデータが含まれる。

App Engine の静的ファイルまたはディレクトリ ハンドラによって返されるレスポンスの場合、次の条件がすべて満たされると、レスポンス データが圧縮されます。

• リクエストの値の 1 つとして、gzip が指定された Accept-Encoding が含まれる。
• クライアントが、圧縮形式のレスポンス データを受信できる。Google フロントエンドは、圧縮されたレスポンスを受信できないことがわかっているクライアントのリストを保持しています。これらのクライアントは、リクエスト ヘッダーに Accept-Encoding: gzip が含まれている場合でも、アプリの静的ハンドラから圧縮データを受信することはありません。
• レスポンスに、HTML、CSS、JavaScript などのテキストベースのデータが含まれる。

次の点にご注意ください。

• クライアントは Accept-Encoding と User-Agent の両方のリクエスト ヘッダーを gzip に設定することにより、テキストベースのコンテンツ タイプの圧縮を強制できます。

• リクエストで Accept-Encoding ヘッダーに gzip を指定しない場合、App Engine でレスポンス データが圧縮されません。

• Google フロントエンドは、App Engine の静的ファイルとディレクトリ ハンドラからのレスポンスをキャッシュに保存します。最初にキャッシュに保存されるレスポンス データの種類、レスポンスに指定した Vary ヘッダー、リクエストに含まれるヘッダーなど、さまざまな要因によって、クライアントが圧縮データをリクエストしても圧縮されていないデータを受信する場合があります。また、その逆の場合もあります。詳細については、レスポンスのキャッシュ保存をご覧ください。

レスポンスのキャッシュ保存

Google フロントエンド、場合によってはユーザーのブラウザおよびその他の中間キャッシング プロキシ サーバーは、レスポンスに指定した標準キャッシング ヘッダーの指示に従って、アプリのレスポンスをキャッシュに保存します。これらのレスポンス ヘッダーは、フレームワークを介して、またはコード内で直接指定するか、App Engine の静的ファイルとディレクトリ ハンドラを使用して指定できます。

Google フロントエンドでは、キャッシュキーはリクエストの完全な URL です。

静的コンテンツのキャッシュ保存

更新された静的コンテンツの公開後すぐにクライアントが受信できるように、css/v1/styles.css などのバージョニングされたディレクトリから静的コンテンツを配信することをおすすめします。Google フロントエンドは、キャッシュが期限切れになるまで、キャッシュの検証（更新されたコンテンツの確認）を行いません。キャッシュが期限切れになった後でも、リクエスト URL のコンテンツが変更されるまでキャッシュは更新されません。

app.yaml で設定できる次のレスポンス ヘッダーは、Google フロントエンドがコンテンツをキャッシュに保存する方法とタイミングに影響します。

• Google フロントエンドでコンテンツがキャッシュに保存されるようにするには、Cache-Control を public に設定する必要があります。Cache-Control private または no-store ディレクティブを指定しなければ、Google フロントエンドによってキャッシュに保存されることもあります。app.yaml でこのヘッダーを設定しない場合、App Engine で静的ファイルまたはディレクトリ ハンドラによって処理されるすべてのレスポンスにこのヘッダーが自動的に追加されます。詳しくは、追加または置換されるヘッダーをご覧ください。

• Vary: リクエストで送信されるヘッダーに基づいて、URL に対してさまざまなレスポンスがキャッシュから返されるようにするには、Accept、Accept-Encoding、Origin、X-Origin のうち 1 つ以上を Vary レスポンス ヘッダーに設定します。

  カーディナリティが高い可能性があるため、他の Vary 値についてはデータがキャッシュに保存されません。

  例:

  1. 次のレスポンス ヘッダーを指定します。

     Vary: Accept-Encoding

  2. アプリは Accept-Encoding: gzip ヘッダーを含むリクエストを受信します。App Engine は圧縮されたレスポンスを返し、Google フロントエンドはレスポンス データの gzip 圧縮されたバージョンをキャッシュに保存します。この URL に対する Accept-Encoding: gzip ヘッダーを含む後続のすべてのリクエストは、キャッシュが無効になる（キャッシュの有効期限が切れた後にコンテンツが変更されたことによる）までキャッシュから gzip 圧縮されたデータを受信します。

  3. アプリは、Accept-Encoding ヘッダーが含まれていないリクエストを受信します。App Engine は圧縮されていないレスポンスを返し、Google フロントエンドはレスポンス データの圧縮されていないバージョンをキャッシュに保存します。この URL に対する Accept-Encoding ヘッダーが含まれていない後続のすべてのリクエストは、キャッシュが無効になるまでキャッシュから圧縮されたデータを受信します。

  Vary レスポンス ヘッダーを指定しない場合、Google フロントエンドは URL に対して 1 つのキャッシュ エントリを作成し、作成したエントリをリクエストのヘッダーにかかわらず、すべてのリクエストで使用します。例:

  1. Vary: Accept-Encoding レスポンス ヘッダーが指定されていません。
  2. リクエストには Accept-Encoding: gzip ヘッダーが含まれ、レスポンス データの gzip 圧縮されたバージョンがキャッシュに保存されます。
  3. 2 番目のリクエストには Accept-Encoding: gzip ヘッダーが含まれていません。ただし、キャッシュにはレスポンス データの gzip 圧縮されたバージョンが含まれているため、クライアントが圧縮されていないデータをリクエストした場合でも、レスポンスは gzip 圧縮されます。

リクエスト内のヘッダーもキャッシュ保存に影響します。

• リクエストに Authorization ヘッダーが含まれている場合、コンテンツは Google フロントエンドによってキャッシュに保存されません。

キャッシュの有効期限

デフォルトでは、App Engine の静的ファイルとディレクトリ ハンドラによってレスポンスに追加されるキャッシュ ヘッダーは、クライアントとウェブプロキシ（Google フロントエンドなど）が 10 分後にキャッシュを期限切れにするよう指示します。

任意の有効期限が設定された状態でファイルが転送された場合、一般的にユーザーは自身のブラウザ キャッシュを消去しても、ウェブプロキシのキャッシュからファイルを消去することはできません。アプリの新しいバージョンを再度デプロイしても、キャッシュはリセットされません。静的ファイルを変更する場合には、有効期限は短く（1 時間未満）設定してください。多くの場合、デフォルトの 10 分で十分です。

app.yaml ファイルで default_expiration 要素を指定すると、すべての静的ファイルとディレクトリ ハンドラのデフォルトの有効期限を変更できます。個別のハンドラに特定の有効期限を設定するには、app.yaml ファイルのハンドラ要素内で expiration 要素を指定します。

有効期限要素の時間で指定する値は、Cache-Control と Expires の HTTP レスポンス ヘッダーの設定に使用されます。

HTTPS 接続の強制

セキュリティ上の理由から、すべてのアプリケーションは、https で接続するようクライアントに促すべきです。特定のページまたはドメイン全体で http よりも https を優先するようにブラウザに指示するには、レスポンスに Strict-Transport-Security ヘッダーを設定します。例:

Strict-Transport-Security: max-age=31536000; includeSubDomains

アプリによって配信される静的コンテンツにこのヘッダーを設定するには、アプリの静的ファイルとディレクトリ ハンドラにヘッダーを追加します。

非同期バックグラウンド作業の処理

バックグラウンド作業とは、HTTP レスポンスを提供した後、アプリがリクエストに対して行う作業です。アプリ内でバックグラウンド作業を実施せず、レスポンスの送信前に、コードを確認してすべての非同期オペレーションが完了するようにしてください。

長時間実行されるジョブでは、Cloud Tasks を使用することをおすすめします。Cloud Tasks では、HTTP リクエストは長持ちし、非同期処理が終了した後にのみレスポンスを返します。

App Engine の保留キューの優先度付け

トラフィックが集中している場合、App Engine は、使用可能なインスタンスを待機しながら、次の優先順位でリクエストを保留キューに配置することがあります。

• App Engine は、タスクキューからの保留中のキュー内リクエストよりも、他のキュー内リクエストを優先します。App Engine Cloud Tasks からのリクエストも、互換性上の理由から、この保留中のキューの優先度動作を共有します。

• 保留キュー内では、App Engine は HTTP ターゲット Cloud Tasks からのリクエストを通常の HTTP トラフィックとして扱います。HTTP ターゲット リクエストの優先度が低くありません。

• サービスが大量の標準 HTTP トラフィックを受信し、同時にタスクキューまたは Cloud Tasks トラフィックをはるかに少ない量で処理している場合、タスクキューまたは Cloud Tasks トラフィックのレイテンシに不均衡な影響があります。優先キューイングを回避するには、トラフィック タイプを個別のバージョンに分割するか、HTTP ターゲットタスクを使用することをおすすめします。また、レイテンシに敏感なリクエストを、専用のメジャー バージョンまたはサービスを使用して Cloud Tasks から提供する方法も検討する必要があります。