Python的FastAPI使用

在FastAPI中,你可以使用PEP 593中的Annotated类型来添加元数据到类型提示中。这个功能非常有用,因为它允许你在类型提示中添加更多的上下文信息,例如描述、默认值或其他自定义元数据。

FastAPI支持Annotated类型,这使得你可以为路径操作函数的参数提供额外的元数据,例如依赖项、查询参数的描述、别名等。

FastAPI介绍

FastAPI 是一个用于构建 API 的现代、快速(高性能)web 框架,基于 Python 类型提示。它的主要特点包括自动生成 OpenAPI 和 JSON Schema 文档、快速代码编写、简洁的代码结构、高效的性能等。FastAPI 使用 Starlette 作为 Web 框架的核心,并使用 Pydantic 进行数据验证。

FastAPI 的主要特点

  1. 快速

    • FastAPI 的性能非常接近于 NodeJS 和 Go 等速度较快的语言,并且比其他基于 Python 的框架如 Flask 和 Django 快得多。
  2. 简洁

    • 通过类型提示和依赖注入,代码简洁易读。
    • 开发者可以更少的代码实现更多的功能。
  3. 自动文档生成

    • FastAPI 自动生成符合 OpenAPI 规范的文档,这些文档可以通过内置的 Swagger UI 和 ReDoc UI 查看。
    • 自动生成 JSON Schema。
  4. 数据验证

    • 基于 Pydantic,FastAPI 提供了强大的数据验证功能。
    • 支持复杂的数据验证和数据解析。
  5. 类型提示

    • 充分利用 Python 的类型提示,帮助开发者编写和维护代码。
  6. 依赖注入

    • FastAPI 提供了一个简单但功能强大的依赖注入系统,可以方便地管理依赖项。

FastAPI 还支持以下功能:

  • 文件上传
  • 安全性(OAuth2、JWT 等)
  • 后台任务
  • 流媒体响应
  • GraphQL
  • SQL(通过 SQLAlchemy 等)
  • 数据库事务
  • 后台任务

安装 FastAPI 和 Uvicorn

pip
### 如何在 FastAPI 中集成和使用训练好的机器学习模型 在 FastAPI 中集成和使用训练好的机器学习模型,可以通过以下方式实现。FastAPI 是一个现代、快速的 Python Web 框架,基于标准 Python 类型注释的 ASGI (Asynchronous Server Gateway Interface) 框架[^4]。它提供了高性能和易用性,非常适合部署机器学习模型。 #### 1. 加载模型 首先,需要加载已经训练好的机器学习模型。通常,模型可以保存为 `.pkl` 文件(使用 `pickle` 或 `joblib` 库),或者通过框架如 TensorFlow、PyTorch 等保存为其他格式。以下是一个示例,展示如何加载一个保存为 `.pkl` 的模型: ```python import pickle # 加载模型 with open("model.pkl", "rb") as model_file: loaded_model = pickle.load(model_file) ``` 如果使用的是深度学习框架(如 PyTorch 或 TensorFlow),则需要根据框架的文档加载模型。 #### 2. 创建 FastAPI 应用程序 接下来,创建一个 FastAPI 应用程序,并定义一个路由来接收输入数据并返回预测结果。 ```python from fastapi import FastAPI from pydantic import BaseModel app = FastAPI() # 定义请求体模型 class InputData(BaseModel): text: str # 定义 API 路由 @app.post("/predict/") async def predict(input_data: InputData): # 使用加载的模型进行预测 prediction = loaded_model.predict([input_data.text]) return {"prediction": prediction.tolist()} ``` 在这个例子中,我们定义了一个 POST 请求 `/predict/`,它接受一个 JSON 对象作为输入,包含一个名为 `text` 的字段。模型将对该文本进行预测,并返回结果。 #### 3. 启动应用 为了启动 FastAPI 应用程序,可以使用 `uvicorn` 来运行服务。确保安装了 `uvicorn`,然后运行以下命令: ```bash uvicorn main:app --reload ``` 其中 `main` 是包含 FastAPI 应用的 Python 文件名(例如 `main.py`),`app` 是 FastAPI 实例的名称。 #### 4. 测试 API 可以使用工具如 Postman 或 curl 来测试 API。以下是一个使用 curl 的示例: ```bash curl -X 'POST' \ 'http://127.0.0.1:8000/predict/' \ -H 'accept: application/json' \ -H 'Content-Type: application/json' \ -d '{"text": "This is a great movie!"}' ``` 这将向 `/predict/` 路由发送一个 POST 请求,并返回模型的预测结果。 #### 注意事项 - 在实际部署中,建议对模型进行优化,例如使用 ONNX 或 TensorRT 进行加速[^2]。 - 确保输入数据的预处理与训练时一致,以避免预测结果不准确。 - 可以通过日志记录和监控工具(如 Prometheus 和 Grafana)来跟踪 API 的性能和健康状况。 ### 示例代码总结 以下是一个完整的代码示例,展示了如何在 FastAPI 中集成和使用训练好的 NLP 模型: ```python import pickle from fastapi import FastAPI from pydantic import BaseModel # 加载模型 with open("model.pkl", "rb") as model_file: loaded_model = pickle.load(model_file) app = FastAPI() # 定义请求体模型 class InputData(BaseModel): text: str # 定义 API 路由 @app.post("/predict/") async def predict(input_data: InputData): # 使用加载的模型进行预测 prediction = loaded_model.predict([input_data.text]) return {"prediction": prediction.tolist()} ```
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