我要评论fastapi是一种现代、快速（高性能）的web框架，用于python 3.6+，使用python类型提示构建api。它的设计初衷是帮助开发者在短时间内开发出高性能的api服务。fastapi的灵感来源于许多高性能的编程框架，包括express、django rest framework和flask，但它提供了一些特定的特性和优化，使其脱颖而出。
什么是fastapi？
fastapi实现并支持了python中的类型提示，使开发者能够在编写代码时更加高效和可靠。它不仅简化了api的开发过程，还在性能方面做出了显著贡献。fastapi能够在多种情况下提供出色的吞吐量和低延迟，使其非常适合构建快速和可扩展的web服务。
fastapi的主要特性包括：
- 快速：fastapi是当前最快的python网络框架之一，就像nodejs和go这样的系统语言。它使用starlette（用于网络部分）和pydantic（用于数据部分）进行优化。
- 简单：开发者可以在数分钟内无痛地创建api。
- 基于标准：遵循openapi和json schema标准，让我们能够自动生成交互式文档和数据验证。
- 自动生成的交互式api文档：swagger ui和redoc界面。
- python 3.6+类型提示让代码自动完成，极大提升开发体验。
- 生产就绪：适合生产环境应用的代码。
安装fastapi
在开始使用fastapi之前，你需要确保你的python环境已经配置好，然后你可以通过以下命令安装fastapi：
pip install fastapi
为了运行fastapi应用，我们还需要一个asgi服务器，例如uvicorn：
pip install uvicorn
开始使用fastapi
让我们从一个简单的示例应用开始，该应用提供了一个基本的“hello, world!”服务。
创建一个文件名为main.py，代码如下：
from fastapi import fastapi
app = fastapi()
@app.get("/")
async def read_root():
return {"hello": "world"}要运行这个应用，使用以下命令：
uvicorn main:app --reload
main：指的是python文件（不包括.py扩展名）。app：是fastapi实例的名字。--reload：启用自动重载，在代码更改时自动重启服务器。适合开发模式使用。
打开浏览器访问http://127.0.0.1:8000，你将看到一个简单的json响应：{"hello": "world"}。
此外，fastapi会为你自动生成api文档。使用swagger ui访问http://127.0.0.1:8000/docs，或者使用redoc访问http://127.0.0.1:8000/redoc。
定义请求方法
fastapi支持几种常见的http方法：get、post、put、delete等。让我们创建一个简单的示例，演示如何使用这些http方法：
from fastapi import fastapi
app = fastapi()
# get请求：获取信息
@app.get("/")
async def root():
return {"message": "hello world"}
# post请求：创建新资源
@app.post("/items/")
async def create_item(item: dict):
return {"item_name": item.get("name")}
# put请求：更新资源
@app.put("/items/{item_id}")
async def update_item(item_id: int, item: dict):
return {"item_id": item_id, "item_name": item.get("name")}
# delete请求：删除资源
@app.delete("/items/{item_id}")
async def delete_item(item_id: int):
return {"item_id": item_id}在fastapi中，通过python的类型提示系统，我们可以方便地定义和解析路径参数、请求体、查询参数和表单数据。
路径参数
fastapi通过使用类型提示来定义路径参数：
from fastapi import fastapi
app = fastapi()
@app.get("/users/{user_id}")
async def read_user(user_id: int):
return {"user_id": user_id}在这里，路径参数user_id定义为一个整数。fastapi会自动验证传递的参数是否为整数，并在不匹配时返回一个400错误响应。
查询参数
除了路径参数，fastapi还支持查询参数。它们是定义在url路径之后的可选参数，通常用于过滤和分页：
from fastapi import fastapi
app = fastapi()
@app.get("/items/")
async def read_item(skip: int = 0, limit: int = 10):
return {"skip": skip, "limit": limit}在/items/路径上，skip和limit是可选的查询参数，具有默认值skip=0和limit=10。
请求体
fastapi支持请求体数据的声明和验证。通常，post、put等请求会需要一个请求体：
from fastapi import fastapi
from pydantic import basemodel
class item(basemodel):
name: str
description: str = none
price: float
tax: float = none
app = fastapi()
@app.post("/items/")
async def create_item(item: item):
return item在这里，我们使用pydantic模型来定义请求体的结构和类型。fastapi会验证和解析请求体中的数据，并将其作为参数传递给路径操作函数。
数据验证和自动文档
fastapi利用pydantic进行数据验证，并自动生成api文档。当你运行fastapi应用时，它会生成两个api文档界面，分别是swagger ui和redoc。
- swagger ui：
http://127.0.0.1:8000/docs– 提供了一个交互式的api文档，你可以在浏览器中测试所有api操作。 - redoc：
http://127.0.0.1:8000/redoc– 另一个自动生成的api文档界面，风格简洁。
异步支持
fastapi完全支持异步编程，它完全利用python中的async和await特性。在定义路径操作函数时，可以通过async def来声明异步操作：
from fastapi import fastapi
app = fastapi()
@app.get("/")
async def read_root():
return {"hello": "world"}异步编程能够帮助服务器处理更多请求，使其能够更快地响应客户端，尤其在i/o密集型环境中。结合uvicorn或任何asgi兼容服务器，fastapi能够实现真正的并发操作。
中间件与扩展
中间件是一个能够在请求或响应期间处理数据的函数。fastapi提供简单的方式来编写中间件，这有助于在应用中引入额外的功能，例如请求/响应日志、cors处理、安全措施等。
下面是一个简单的中间件示例，用于记录请求时间：
from fastapi import fastapi
from starlette.middleware.base import basehttpmiddleware
import time
app = fastapi()
class timingmiddleware(basehttpmiddleware):
async def dispatch(self, request, call_next):
start_time = time.time()
response = await call_next(request)
process_time = time.time() - start_time
response.headers["x-process-time"] = str(process_time)
return response
app.add_middleware(timingmiddleware)cors（跨域资源共享）
在现代web应用开发中，cors是一个常见的问题。fastapi提供了一种简单的方式来处理cors问题，你可以通过安装starlette.middleware.cors.corsmiddleware来实现：
from fastapi import fastapi
from starlette.middleware.cors import corsmiddleware
app = fastapi()
app.add_middleware(
corsmiddleware,
allow_origins=["*"], # 允许访问的源
allow_credentials=true,
allow_methods=["*"], # 允许的http方法
allow_headers=["*"], # 允许的http表头
)通过以上配置，你可以实现从不同源的客户端访问fastapi应用。你可以根据实际需求调整允许的来源、方法和表头。
数据库集成
fastapi是一个轻量级框架，可以很容易地与多种数据库集成。在构建生产级应用时，数据库是必不可少的一部分。其中sqlalchemy是python中常用的orm框架，我们可以利用它与fastapi进行集成：
首先，安装sqlalchemy和数据库驱动：
pip install sqlalchemy pip install databases
接下来，定义数据库配置和模型：
from sqlalchemy import create_engine, column, integer, string
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy.orm import sessionmaker
sqlalchemy_database_url = "sqlite:///./test.db"
engine = create_engine(sqlalchemy_database_url, connect_args={"check_same_thread": false})
sessionlocal = sessionmaker(autocommit=false, autoflush=false, bind=engine)
base = declarative_base()
class item(base):
__tablename__ = 'items'
id = column(integer, primary_key=true, index=true)
name = column(string, index=true)
description = column(string, index=true)创建数据库会话和路径操作：
from fastapi import depends, fastapi, httpexception
from sqlalchemy.orm import session
from typing import list
app = fastapi()
base.metadata.create_all(bind=engine)
def get_db():
db = sessionlocal()
try:
yield db
finally:
db.close()
@app.post("/items/", response_model=item)
def create_item(item: item, db: session = depends(get_db)):
db.add(item)
db.commit()
db.refresh(item)
return item
@app.get("/items/", response_model=list[item])
def read_items(skip: int = 0, limit: int = 10, db: session = depends(get_db)):
items = db.query(item).offset(skip).limit(limit).all()
return items在上面的代码中，我们定义了一个sqlalchemy数据库模型，同时创建了crud操作，包括创建（post）和读取（get）功能。通过depends依赖注入，我们将数据库会话传递给路径操作函数，使我们能够轻松管理数据库事务。
全面总结
fastapi是一个强大且高效的web框架，适合从小型项目到大型企业级应用的各种开发需求。因为它的自动文档、数据验证和优秀的性能，fastapi在编写现代web服务时提供了巨大的便捷性。结合异步、cors、中间件和数据库集成功能，fastapi能够帮助开发者快速构建稳健的api服务。我们强烈推荐在你的下一个项目中试用fastapi，并享受其带来的高效开发体验。
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