파이썬 타입 소개¶

파이썬은 선택적으로 "타입 힌트(type hints)"를 지원합니다.

이러한 타입 힌트들은 변수의 타입을 선언할 수 있게 해주는 특수한 구문입니다.

변수의 타입을 지정하면 에디터와 툴이 더 많은 도움을 줄 수 있게 됩니다.

이 문서는 파이썬 타입 힌트에 대한 빠른 자습서 / 내용환기 수준의 문서입니다. 여기서는 FastAPI를 쓰기 위한 최소한의 내용만을 다룹니다.

FastAPI는 타입 힌트에 기반을 두고 있으며, 이는 많은 장점과 이익이 있습니다.

비록 FastAPI를 쓰지 않는다고 하더라도, 조금이라도 알아두면 도움이 될 것입니다.

참고

파이썬에 능숙하셔서 타입 힌트에 대해 모두 아신다면, 다음 챕터로 건너뛰세요.

동기 부여¶

간단한 예제부터 시작해봅시다:

def get_full_name(first_name, last_name):
    full_name = first_name.title() + " " + last_name.title()
    return full_name


print(get_full_name("john", "doe"))

이 프로그램을 실행한 결과값:

John Doe

함수는 아래와 같이 실행됩니다:

first_name과 last_name를 받습니다.
title()로 각 첫 문자를 대문자로 변환시킵니다.
두 단어를 중간에 공백을 두고 연결합니다.

def get_full_name(first_name, last_name):
    full_name = first_name.title() + " " + last_name.title()
    return full_name


print(get_full_name("john", "doe"))

코드 수정¶

이건 매우 간단한 프로그램입니다.

그런데 처음부터 작성한다고 생각을 해봅시다.

여러분은 매개변수를 준비했고, 함수를 정의하기 시작했을 겁니다.

이때 "첫 글자를 대문자로 바꾸는 함수"를 호출해야 합니다.

upper였나? 아니면 uppercase? first_uppercase? capitalize?

그때 개발자들의 오랜 친구, 에디터 자동완성을 시도해봅니다.

당신은 first_name를 입력한 뒤 점(.)을 입력하고 자동완성을 켜기 위해서 Ctrl+Space를 눌렀습니다.

하지만 슬프게도 아무런 도움이 되지 않습니다:

타입 추가하기¶

이전 버전에서 한 줄만 수정해봅시다.

저희는 이 함수의 매개변수 부분:

    first_name, last_name

을 아래와 같이 바꿀 겁니다:

    first_name: str, last_name: str

이게 다입니다.

이게 "타입 힌트"입니다:

def get_full_name(first_name: str, last_name: str):
    full_name = first_name.title() + " " + last_name.title()
    return full_name


print(get_full_name("john", "doe"))

타입힌트는 다음과 같이 기본 값을 선언하는 것과는 다릅니다:

    first_name="john", last_name="doe"

이는 다른 것입니다.

등호(=) 대신 콜론(:)을 쓰고 있습니다.

일반적으로 타입힌트를 추가한다고 해서 특별하게 어떤 일이 일어나지도 않습니다.

그렇지만 이제, 다시 함수를 만드는 도중이라고 생각해봅시다. 다만 이번엔 타입 힌트가 있습니다.

같은 상황에서 Ctrl+Space로 자동완성을 작동시키면,

아래와 같이 "그렇지!"하는 옵션이 나올때까지 스크롤을 내려서 볼 수 있습니다:

더 큰 동기부여¶

아래 함수를 보면, 이미 타입 힌트가 적용되어 있는 걸 볼 수 있습니다:

def get_name_with_age(name: str, age: int):
    name_with_age = name + " is this old: " + age
    return name_with_age

편집기가 변수의 타입을 알고 있기 때문에, 자동완성 뿐 아니라 에러도 확인할 수 있습니다:

이제 고쳐야하는 걸 알기 때문에, age를 str(age)과 같이 문자열로 바꾸게 됩니다:

def get_name_with_age(name: str, age: int):
    name_with_age = name + " is this old: " + str(age)
    return name_with_age

타입 선언¶

방금 함수의 매개변수로써 타입 힌트를 선언하는 주요 장소를 보았습니다.

이 위치는 여러분이 FastAPI와 함께 이를 사용하는 주요 장소입니다.

Simple 타입¶

str뿐 아니라 모든 파이썬 표준 타입을 선언할 수 있습니다.

예를 들면:

int
float
bool
bytes

def get_items(item_a: str, item_b: int, item_c: float, item_d: bool, item_e: bytes):
    return item_a, item_b, item_c, item_d, item_d, item_e

타입 매개변수를 활용한 Generic(제네릭) 타입¶

dict, list, set, tuple과 같은 값을 저장할 수 있는 데이터 구조가 있고, 내부의 값은 각자의 타입을 가질 수도 있습니다.

타입과 내부 타입을 선언하기 위해서는 파이썬 표준 모듈인 typing을 이용해야 합니다.

구체적으로는 아래 타입 힌트를 지원합니다.

`List`¶

예를 들면, str의 list인 변수를 정의해봅시다.

typing에서 List(대문자 L)를 import 합니다.

from typing import List


def process_items(items: List[str]):
    for item in items:
        print(item)

콜론(:) 문법을 이용하여 변수를 선언합니다.

타입으로는 List를 넣어줍니다.

이때 배열은 내부 타입을 포함하는 타입이기 때문에 대괄호 안에 넣어줍니다.

from typing import List


def process_items(items: List[str]):
    for item in items:
        print(item)

팁

대괄호 안의 내부 타입은 "타입 매개변수(type paramters)"라고 합니다.

이번 예제에서는 str이 List에 들어간 타입 매개변수 입니다.

이는 "items은 list인데, 배열에 들어있는 아이템 각각은 str이다"라는 뜻입니다.

이렇게 함으로써, 에디터는 배열에 들어있는 아이템을 처리할때도 도움을 줄 수 있게 됩니다:

타입이 없으면 이건 거의 불가능이나 다름 없습니다.

변수 item은 items의 개별 요소라는 사실을 알아두세요.

그리고 에디터는 계속 str라는 사실을 알고 도와줍니다.

`Tuple`과 `Set`¶

tuple과 set도 동일하게 선언할 수 있습니다.

from typing import Set, Tuple


def process_items(items_t: Tuple[int, int, str], items_s: Set[bytes]):
    return items_t, items_s

이 뜻은 아래와 같습니다:

변수 items_t는, 차례대로 int, int, str인 tuple이다.
변수 items_s는, 각 아이템이 bytes인 set이다.

`Dict`¶

dict를 선언하려면 컴마로 구분된 2개의 파라미터가 필요합니다.

첫 번째 매개변수는 dict의 키(key)이고,

두 번째 매개변수는 dict의 값(value)입니다.

from typing import Dict


def process_items(prices: Dict[str, float]):
    for item_name, item_price in prices.items():
        print(item_name)
        print(item_price)

이 뜻은 아래와 같습니다:

변수 prices는 dict이다:
- dict의 키(key)는 str타입이다. (각 아이템의 이름(name))
- dict의 값(value)는 float타입이다. (각 아이템의 가격(price))

`Optional`¶

str과 같이 타입을 선언할 때 Optional을 쓸 수도 있는데, "선택적(Optional)"이기때문에 None도 될 수 있습니다:

from typing import Optional


def say_hi(name: Optional[str] = None):
    if name is not None:
        print(f"Hey {name}!")
    else:
        print("Hello World")

Optional[str]을 str 대신 쓰게 되면, 특정 값이 실제로는 None이 될 수도 있는데 항상 str이라고 가정하는 상황에서 에디터가 에러를 찾게 도와줄 수 있습니다.

Generic(제네릭) 타입¶

이 타입은 대괄호 안에 매개변수를 가지며, 종류는:

List
Tuple
Set
Dict
Optional
...등등

위와 같은 타입은 Generic(제네릭) 타입 혹은 Generics(제네릭스)라고 불립니다.

타입으로서의 클래스¶

변수의 타입으로 클래스를 선언할 수도 있습니다.

이름(name)을 가진 Person 클래스가 있다고 해봅시다.

class Person:
    def __init__(self, name: str):
        self.name = name


def get_person_name(one_person: Person):
    return one_person.name

그렇게 하면 변수를 Person이라고 선언할 수 있게 됩니다.

class Person:
    def __init__(self, name: str):
        self.name = name


def get_person_name(one_person: Person):
    return one_person.name

그리고 역시나 모든 에디터 도움을 받게 되겠죠.

Pydantic 모델¶

Pydantic은 데이터 검증(Validation)을 위한 파이썬 라이브러리입니다.

당신은 속성들을 포함한 클래스 형태로 "모양(shape)"을 선언할 수 있습니다.

그리고 각 속성은 타입을 가지고 있습니다.

이 클래스를 활용하여서 값을 가지고 있는 인스턴스를 만들게 되면, 필요한 경우에는 적당한 타입으로 변환까지 시키기도 하여 데이터가 포함된 객체를 반환합니다.

그리고 결과 객체에 대해서는 에디터의 도움을 받을 수 있게 됩니다.

Pydantic 공식 문서 예시:

from datetime import datetime
from typing import List, Union

from pydantic import BaseModel


class User(BaseModel):
    id: int
    name = "John Doe"
    signup_ts: Union[datetime, None] = None
    friends: List[int] = []


external_data = {
    "id": "123",
    "signup_ts": "2017-06-01 12:22",
    "friends": [1, "2", b"3"],
}
user = User(**external_data)
print(user)
# > User id=123 name='John Doe' signup_ts=datetime.datetime(2017, 6, 1, 12, 22) friends=[1, 2, 3]
print(user.id)
# > 123

정보

Pydantic<에 대해 더 배우고 싶다면 공식 문서를 참고하세요.

FastAPI는 모두 Pydantic을 기반으로 되어 있습니다.

이 모든 것이 실제로 어떻게 사용되는지에 대해서는 자습서 - 사용자 안내서 에서 더 많이 확인하실 수 있습니다.

FastAPI에서의 타입 힌트¶

FastAPI는 여러 부분에서 타입 힌트의 장점을 취하고 있습니다.

FastAPI에서 타입 힌트와 함께 매개변수를 선언하면 장점은:

에디터 도움.
타입 확인.

...그리고 FastAPI는 같은 정의를 아래에도 적용합니다:

요구사항 정의: 요청 경로 매개변수, 쿼리 매개변수, 헤더, 바디, 의존성 등.
데이터 변환: 요청에서 요구한 타입으로.
데이터 검증: 각 요청마다:
- 데이터가 유효하지 않은 경우에는 자동으로 에러를 발생합니다.
OpenAPI를 활용한 API 문서화:
- 자동으로 상호작용하는 유저 인터페이스에 쓰이게 됩니다.

위 내용이 다소 추상적일 수도 있지만, 걱정마세요. 자습서 - 사용자 안내서에서 전부 확인 가능합니다.

가장 중요한 건, 표준 파이썬 타입을 한 곳에서(클래스를 더하거나, 데코레이터 사용하는 대신) 사용함으로써 FastAPI가 당신을 위해 많은 일을 해준다는 사실이죠.

정보

만약 모든 자습서를 다 보았음에도 타입에 대해서 더 보고자 방문한 경우에는 mypy에서 제공하는 "cheat sheet"이 좋은 자료가 될 겁니다.