从入门到实战：一招学会使用FastAPI构建高效Web应用

简介

FastAPI 是一个现代、快速（高性能）的 Web 框架，用于构建 API，与 Python 3.6+ 类型提示一起使用。它具有异步支持，并且可以与任何数据库一起使用。本文将带您从入门到实战，学会使用 FastAPI 构建高效 Web 应用。

快速入门

安装 FastAPI

首先，确保您已经安装了 Python 3.6 或更高版本。然后，使用 pip 安装 FastAPI：

pip install fastapi uvicorn

创建第一个 FastAPI 应用

创建一个新的 Python 文件，例如 app.py，并添加以下代码：

from fastapi import FastAPI app = FastAPI() @app.get("/") async def read_root(): return {"message": "Hello World"}

保存文件后，在终端中运行以下命令启动服务器：

uvicorn app:app --reload

现在，访问 http://127.0.0.1:8000/，您将看到以下响应：

{ "message": "Hello World" }

核心概念

路由和视图

FastAPI 使用路由和视图来处理 HTTP 请求。路由定义了 URL 和 HTTP 方法，视图函数处理请求并返回响应。

以下是一个简单的路由示例：

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

在这个例子中，/items/{item_id} 是路由，read_item 是视图函数。

类型提示

FastAPI 使用 Python 3.6+ 类型提示来定义请求和响应的数据结构。这有助于编写更安全、更易于维护的代码。

以下是一个使用类型提示的路由示例：

from pydantic import BaseModel class Item(BaseModel): id: int name: str @app.post("/items/") async def create_item(item: Item): return item

在这个例子中，Item 是一个 Pydantic 模型，用于验证和序列化请求和响应数据。

异步函数

FastAPI 使用异步函数来处理请求。这意味着您可以使用 async 和 await 关键字来编写异步代码。

以下是一个异步视图函数的示例：

@app.get("/items/{item_id}") async def read_item(item_id: int): # 模拟异步数据库查询 await asyncio.sleep(1) return {"item_id": item_id}

在这个例子中，await asyncio.sleep(1) 模拟了一个异步操作。

高级功能

数据库集成

FastAPI 可以与任何数据库一起使用。以下是一个使用 SQLite 数据库的示例：

from typing import List from fastapi import FastAPI, Depends, HTTPException from sqlalchemy.orm import Session from . import models, schemas app = FastAPI() # 创建数据库模型 models.Base.metadata.create_all(bind=engine) # 获取数据库会话 def get_db(): db = SessionLocal() try: yield db finally: db.close() @app.get("/items/", response_model=List[schemas.Item]) def get_items(db: Session = Depends(get_db)): return db.query(models.Item).all() @app.post("/items/", response_model=schemas.Item) def create_item(item: schemas.Item, db: Session = Depends(get_db)): db_item = models.Item(name=item.name) db.add(db_item) db.commit() db.refresh(db_item) return db_item

在这个例子中，我们使用了 SQLAlchemy ORM 来与 SQLite 数据库交互。

安全性

FastAPI 提供了多种安全机制，例如 OAuth2、JWT 和密码哈希。

以下是一个使用 OAuth2 的示例：

from fastapi.security import OAuth2PasswordBearer, OAuth2PasswordRequestForm oauth2_scheme = OAuth2PasswordBearer(tokenUrl="token") @app.post("/token") async def login_for_access_token(form_data: OAuth2PasswordRequestForm = Depends()): user = authenticate_user(fake_db, form_data.username, form_data.password) if not user: raise HTTPException( status_code=status.HTTP_401_UNAUTHORIZED, detail="Incorrect username or password", headers={"WWW-Authenticate": "Bearer"}, ) access_token = create_access_token(data={"sub": user.username}) return {"access_token": access_token, "token_type": "bearer"} @app.get("/users/me") async def read_users_me(token: str = Depends(oauth2_scheme)): current_user = get_current_user(token) return current_user

在这个例子中，我们使用了 OAuth2 密码认证。