Python常用包应用专题：FastAPI全面指南

Python常用包应用专题：FastAPI全面指南

🔥 专题前言

欢迎回到《Python常用包应用专题》系列！我是优快云博主[你的名字]，今天我们将深入探索现代Python高性能Web框架——FastAPI。如果你正在寻找一个兼具极高性能和开发效率的Web框架，FastAPI将成为你的不二之选！

为什么这篇FastAPI指南值得你反复阅读？

• ⚡ 从零构建高性能API的完整路径
• 🚀 包含异步编程、数据验证等高级特性
• 🔍 深度整合OpenAPI与JSON Schema
• 🛠️ 提供可直接用于生产的代码模板
• 📈 性能优化与监控实战技巧

准备好进入下一代Web开发了吗？让我们开始FastAPI之旅！

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1. FastAPI简介

FastAPI是一个现代、快速（高性能）的Web框架，用于构建API，具有以下核心优势：

• 基于Python 3.7+类型提示
• 自动生成交互式API文档
• 内置数据验证和序列化
• 原生支持异步编程
• 极高的性能（媲美NodeJS和Go）

FastAPI性能对比

框架	请求/秒 (均值)	延迟 (ms)
FastAPI	45,000	2.2
Flask	12,000	8.3
Django	7,000	14.2
NodeJS	48,000	2.1
Go	52,000	1.9

数据来源：TechEmpower基准测试

2. 快速入门

2.1 最小应用示例

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}

2.2 运行与测试

# 安装
pip install fastapi uvicorn

# 运行
uvicorn main:app --reload

# 访问
http://127.0.0.1:8000/docs  # 交互式文档
http://127.0.0.1:8000/redoc  # 替代文档

3. 核心特性解析

3.1 类型提示与数据验证

from typing import Optional
from pydantic import BaseModel

class Item(BaseModel):
    name: str
    description: Optional[str] = None
    price: float
    tax: Optional[float] = None

@app.post("/items/")
async def create_item(item: Item):
    item_dict = item.dict()
    if item.tax:
        total = item.price + item.tax
        item_dict.update({
   
   "total": total})
    return item_dict

3.2 异步支持

import httpx
from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()

@app.get("/fetch")
async def fetch_data():
    async with httpx.AsyncClient() as client:
        r = await client.get("https://api.example.com/data")
        return r.json()

3.3 依赖注入系统

from fastapi import Depends, FastAPI

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

4. 路由与请求处理

4.1 路径参数与查询参数

from fastapi import FastAPI, Path, Query

app = FastAPI()

@app.get("/items/{item_id}")
async def read_items(
    item_id: int = Path(.