PythonWeb框架：FastAPI

FastAPI 简介

FastAPI 是一个现代、快速（高性能）的 Python Web 框架，用于构建 API。它基于 Starlette 和 Pydantic，支持异步请求处理，并自动生成 OpenAPI 和 JSON Schema 文档。FastAPI 以其高性能和易用性迅速成为 Python 生态中流行的框架之一。

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安装 FastAPI

安装 FastAPI 及其依赖库 Uvicorn（ASGI 服务器）：

pip install fastapi uvicorn

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创建第一个 FastAPI 应用

以下是一个简单的 FastAPI 应用示例，包含一个根路由和一个返回 JSON 数据的路由：

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()

@app.get("/")
async def root():
    return {"message": "Hello World"}

@app.get("/items/{item_id}")
async def read_item(item_id: int):
    return {"item_id": item_id}

运行应用：

uvicorn main:app --reload

访问 http://127.0.0.1:8000 可看到返回的 JSON 数据。

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路径参数与查询参数

FastAPI 支持路径参数和查询参数，以下示例展示两者用法：

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()

@app.get("/items/{item_id}")
async def read_item(item_id: int, q: str = None):
    return {"item_id": item_id, "q": q}

访问 http://127.0.0.1:8000/items/42?q=test 将返回：

{"item_id": 42, "q": "test"}

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请求体与 Pydantic 模型

FastAPI 使用 Pydantic 模型验证请求体数据。以下示例定义了一个 Item 模型并用于 POST 请求：

from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel

app = FastAPI()

class Item(BaseModel):
    name: str
    price: float
    is_offer: bool = None

@app.post("/items/")
async def create_item(item: Item):
    return {"item_name": item.name, "item_price": item.price}

发送 POST 请求时，FastAPI 会自动验证请求体是否符合 Item 模型的字段类型。

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异步支持

FastAPI 原生支持异步请求处理。以下示例展示了异步数据库查询：

from fastapi import FastAPI
import asyncpg

app = FastAPI()

async def get_db_connection():
    return await asyncpg.connect("postgresql://user:password@localhost/db")

@app.get("/data")
async def fetch_data():
    conn = await get_db_connection()
    result = await conn.fetch("SELECT * FROM table")
    await conn.close()
    return {"data": result}

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自动生成 API 文档

FastAPI 自动生成交互式 API 文档：

• Swagger UI：http://127.0.0.1:8000/docs
• ReDoc：http://127.0.0.1:8000/redoc

文档基于 OpenAPI 标准，包含请求示例和响应模型。

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依赖注入

FastAPI 的依赖注入系统可用于复用逻辑（如认证、数据库连接）：

from fastapi import FastAPI, Depends

app = FastAPI()

def common_parameters(q: str = None, skip: int = 0, limit: int = 100):
    return {"q": q, "skip": skip, "limit": limit}

@app.get("/items/")
async def read_items(commons: dict = Depends(common_parameters)):
    return commons

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中间件与 CORS

添加中间件（如 CORS 支持）：

from fastapi import FastAPI
from fastapi.middleware.cors import CORSMiddleware

app = FastAPI()

app.add_middleware(
    CORSMiddleware,
    allow_origins=["*"],
    allow_methods=["*"],
    allow_headers=["*"],
)

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部署 FastAPI

使用 Uvicorn 或 Gunicorn 部署 FastAPI 应用：

uvicorn main:app --host 0.0.0.0 --port 8000

生产环境推荐搭配 Gunicorn：

gunicorn -k uvicorn.workers.UvicornWorker main:app

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总结

FastAPI 结合了高性能、易用性和现代 Python 特性（如类型注解和异步支持），适合构建从简单到复杂的 API。其自动生成的文档和强大的数据验证功能进一步提升了开发效率。