可以与 FastAPI 不分伯仲的 Python 著名的 Web 框架

宇宙之一粟2024-02-19 14:59

正如你所理解的，任何领域都不可能停止进步，不断使用相同的工具意味着不思进取。这一点在信息技术领域，尤其是网络开发行业非常明显。

关于网络框架，不论是 Django 和 Flask 等传统框架还是 Python 的新型高级框架，一直有着新的框架不断出现，它们正在挤掉传统和成熟的技术，它们特征更好、编码更方便、更简单、更快捷。

众所周知的 Python web 框架

Django

该网络框架是最流行的 Python 网络框架之一。它能让开发变得简单，编写易于理解的代码，并快速适应开发。Django 支持与 MySQL、SQLite、PostgreSQL 和 Oracle 等主流数据库协同工作，还可以使用第三方驱动程序。它提供了一个抽象层，无需编写 SQL 查询来获取/保存数据到数据库。Django 的功能包括身份验证、URL 路由、模板引擎、对象关系映射器（ORM）和数据库模式迁移（Django v.1.7 +）。

如果您选择 Django，就不必担心功能不足。从模板引擎到对象关系映射，您将从这个框架中获得您所期望的一切。最重要的是，它是免费开源的。

我的 Django 部分相关文章：

Flask

Flask 是一个微型框架，因此更注重工作的简单性和快速构建必要网络服务的能力。与其他框架相比，Flask 的配置和安装时间更短；HTTP 功能的抽象层级更低。Flask 的灵感来自 Sinatra Ruby 框架。Flask 的核心理念是为网络应用程序打下坚实的基础。它有许多有用的功能：内置开发服务器和快速调试器、Jinja2 模板、支持安全 cookies 以及连接任何 ORM 的能力。它既适合初级网络开发人员，也适合希望使用最佳实践、实现快速原型设计和创建独立应用程序的专家。

Bottle

Bottle 是一个非常轻量级的框架，只需一个文件即可完成。尽管它非常简约，但 Bottle 提供了相当丰富的功能，100% 可满足中小型项目的需求。

它包含了干净的 URL 路由，而模板则是该框架的强项。实用工具（即 "瓶子"）可方便地访问数据表格、文件上传、标题和其他与 HTTP 相关的元数据。它内置了一个 HTTP 开发服务器，支持 fapws3、bjoern、GAE、CherryPy 和其他任何支持 WSGI 的 HTTP 服务器。

对于原型设计、学习如何组织网络框架以及创建简单的应用程序来说，这几乎是一个完美的解决方案。

后起 web 框架

现在，我们将简要介绍一些 Python Web 框架，以便了解有哪些新的解决方案。对待任何新框架都需要给予关注和尊重。首先，建议您在试点项目中试用新框架，研究它的优缺点，踩几脚耙子，然后才将其用于客户的商业项目中。

Sanic

Sanic 是一个 Python 3.8+ Web 服务器和 Web 框架，旨在快速运行。它允许使用 Python 3.5 中添加的 async/await 语法，这使您的代码非阻塞且快速。

在 Python 3.5 中，有一个使用 async/await 来构建异步程序的新机会，Sanic 巧妙地利用了这一机会。这可能是目前为 Python 提供快速、可扩展 Web 服务器和集成 Web 框架的最简单、最方便的方法。该框架支持与路由器、各种格式（当然还有 JSON）和版本、异常处理、网络套接字、流式传输等的便捷协作。

特征：

Sanic 有意打造一个干净且不带偏见的功能列表。该项目不想要求您以某种方式构建应用程序，并试图避免规定特定的开发模式。社区构建和维护了多个第三方插件，以添加无法满足核心存储库要求的附加功能。

为了帮助 API 开发人员，Sanic 组织维护了一个名为 Sanic Extensions 的官方插件，以提供各种好处，包括：

  • 使用 Redoc 和/或 Swagger 的 OpenAPI 文档
  • CORS 保护
  • 依赖注入到路由处理程序中
  • 请求查询参数和正文输入验证
  • 预定义的、特定于端点的响应序列化器

示例：

pip install sanic

我们创建 server.py 文件并粘贴以下内容：

python 复制代码 
from sanic import Sanic
from sanic.response import text

app = Sanic("MyHelloWorldApp")

@app.get("/")
async def hello_world(request):
    return text("Hello, world.")

然后在控制台中运行以下命令：

shell 复制代码 
sanic server

我的 Sanic 相关文章：

Starlette

Starlette 将自己定位为性能极高的轻量级框架或工具包。非常适合用 Python 构建异步 Web 服务。

该框架基于异步服务器网关接口（ASGI），可作为其工具包使用。同时，它还支持 WebSocket、GraphQL、Session 和 Cookie。开发人员声明不与其他解决方案硬性绑定（零硬性依赖），并保证 100% 的测试覆盖率和 100% 的类型注释代码库。

特点：

  • 一个轻量级、低复杂度的 HTTP Web 框架
  • WebSocket 支持
  • 进程内后台任务
  • 启动和关闭事件
  • 基于 httpx 构建的测试客户端
  • CORS、GZip、静态文件、流响应
  • Session 和 Cookie 支持
  • 100% 测试覆盖率
  • 100% 类型注释代码库
  • 很少有硬依赖
  • 与 asyncio 和 trio 后端兼容

示例：

shell 复制代码 
pip install starlette uvicorn

我们创建一个 server.py 文件并写入以下代码：

python 复制代码 
from starlette.applications import Starlette
from starlette.responses import JSONResponse
from starlette.routing import Route


async def homepage(request):
    return JSONResponse({'hello': 'world'})

routes = [
    Route("/", endpoint=homepage)
]

app = Starlette(debug=True, routes=routes)

然后，我们在控制台中运行以下命令：

shell 复制代码 
uvicorn server:app

如果您的项目需要可靠的执行，并且对构建系统的组件有很高的要求，那么这一点就非常重要。该框架需要 Python 3.6 以上版本才能安装和运行。您还需要安装 ASGI 服务器，如 uvicorn、daphne 或 hypercorn。

Masonite

Masonite 是适用于 Python 的全新网络框架，是为开发人员创建的最佳框架之一。该框架的创建者坚持认为它具有更好的可扩展性，这从根本上将该解决方案变成了一个优秀的框架，可在未来为您的项目添加各种附加功能。它是新手开发者的理想选择，但对这一领域的专家也很有用。Masonite 具有简单的路由机制。可以使用 Active Record ORM。该框架已可在 Python 3.4+ 环境下使用最新版本的 OpenSSL 和 Pip3。

FastAPI

如果您项目的主要任务是支持 OpenAPI，那么您可以使用快速可靠的 FastAPI 框架。据开发人员称，FastAPI 的速度可与 NodeJS 和 Go 相媲美。

此外，该框架还能立即提供自动交互式文档。它使用 Python 3.6+、Starlette（用于网页部分）、Pydantic（用于数据部分）和 uvicorn（用于加载和服务应用程序的服务器）。

我的 FastAPI 相关文章：

Falcon

Falcon 是一个可靠、高性能的 Python Web 框架，用于构建大规模应用程序后端和微服务。它可以与任何 WSGI 服务器配合使用，鼓励 REST 架构风格，并尝试在保持高效的同时尽可能少地完成工作。

Falcon 用尽可能少的代码保持高效的性能。

示例：

pip install falcon, uvicorn

我们创建一个 server.py 文件并写入如下代码内容：

python 复制代码 
import falcon
import falcon.asgi

class ThingsResource:
    async def on_get(self, req, resp):
        """Handles GET requests"""
        resp.status = falcon.HTTP_200
        resp.content_type = falcon.MEDIA_TEXT
        resp.text = (
            '\nTwo things awe me most, the starry sky '
            'above me and the moral law within me.\n'
            '\n'
            '    ~ Immanuel Kant\n\n'
        )


app = falcon.asgi.App()

things = ThingsResource()

app.add_route('/things', things)

然后在命令行中使用如下命令进行启动：

shell 复制代码 
uvicorn server:app

Responder

由于众所周知的原因，Responder 以 Starlite 为基础，允许用户使用 jinja2 模板引擎（无需额外导入）构建 ASGI 应用程序，并预装可正常运行的静态文件服务器。为了与网络服务器协同工作，我们使用了 uvloop，它能以 gzip 压缩方式自动处理请求。

作者称该框架结合了 Flask 和 Falcon 的两种成功方法。一方面，它使用 Flask 风格的路由表达式，另一方面，它使用 Falcon 的方法 "每个请求和响应都被传递到每个视图中并发生变化"。重要的是，框架自带内置测试客户端。

Molten

Molten 是一个最小化、可扩展、快速且高效的框架，用于使用 Python 构建 HTTP API。Molten 的特点包括：根据预定义模式自动验证请求、依赖注入、支持基于函数的中间件、配置文件、Prometheus 指标、请求 ID、会话、SQLAlchemy、模板、WebSockets 等。此外，Molten 还是类型安全的。该项目文档齐全，并有作者提供支持。

Python Klein

Klein 是一个微型框架，用于使用 Python 开发生产就绪的网络服务。它基于 Werkzeug 和 Twisted 等广泛使用且久经考验的组件构建。Klein 的应用程序接口非常简约，与 Bottle 和 Flask 相似，因此受到开发人员的推崇。它不依赖第三方库。Klein 还支持 Python 3.5+ 中的 async 和 await 关键字。Klein 还支持许多路由的统一错误处理代码。

Quart

这是一个非常有趣的框架，因为它支持 Flask 应用程序和 Asyncio 异步调用。通过这种组合，可以使用流行的 Flask 框架和 Python 3.5 的现代编程机制。Quart 支持 Flask 扩展，并能使用视频和 Websockets。Flask 有一个标准的迁移技术。Quart 支持完整的 ASGI 3.0 规范。Tox 支持测试。

BlackSheep

受 Flask 和 ASP.NET Core 的启发，BlackSheep 是一个异步 Web 框架，用于构建基于事件的非阻塞 Python 网络应用程序。此外，BlackSheep 还提供了一个可随时启动的 MVC 项目模板。

它具有与 FastAPI 类似的语法，并且可以与 Uvicorn 一起使用。正如文档所述，它也经过测试可以使用 Hypercorn 作为 ASGI HTTP 服务器（即 uvicorn）。

特征：

  • 丰富的代码 API，具有自动绑定和依赖注入功能
  • 提供了处理身份验证和授权的策略。
  • 编写友好的代码库，借助 IDE 编码时的提示，可提供舒适的开发体验
  • 内置生成 OpenAPI 文档，支持版本 3、YAML 和 JSON
  • 跨平台框架，使用最现代版本的 Python
  • 良好的性能表现

示例：

shell 复制代码 
pip install blacksheep uvicorn

创建 server.py 文件，并写入如下的代码：

python 复制代码 
from datetime import datetime
from blacksheep import Application


app = Application()

@app.route("/")
def home():
    return f"Hello, World! {datetime.utcnow().isoformat()}"

然后，我们在控制台中运行以下命令：

shell 复制代码 
uvicorn server:app --port 44777 --reload

这个高性能框架将核心软件包保持在最低水平，并尽可能专注于 HTTP 和 HTML 标准中定义的功能。它允许开发可在云中部署的无状态应用程序。

Cyclone

Twisted 是 Python 的一个事件驱动网络编程框架，Cyclone 利用它为网络框架构建了 Tornado API。Cyclone 是最稳定可靠的非阻塞 I/O 网络框架。它提供了用于操作 HTTP 头信息和 URL 的 httputil。Cyclone 支持国际化、内联 SQLite、非阻塞 Redis 客户端、使用 OpenID 和 OAuth 的第三方登录、XML 和 JSON 编码的远程过程调用，以及许多其他功能。

Pyramid

Pyramid 是一个开源 Python 网络框架。其主要目标是以最低的复杂度构建网络应用程序。

Pyramid 既适用于小型应用程序，也适用于大型应用程序。Pyramid 的特点包括可以构建单文件应用程序、使用全面的模板和资产规范、灵活的身份验证和授权。它拥有强大的测试、支持和全面的数据文档。Pyramid 提供函数装饰器、谓词和呈现器。

Robyn

Robyn 是一个快速异步 Python Web 框架，配有一个用 Rust 编写的 Web 服务器。

特征：

  • 认证与授权
  • 中间件
  • 跨域资源共享
  • WebSockets
  • 子路由器
  • 视图
  • 使用 Jinja2 进行模板化
shell 复制代码 
pip install robyn

简单 Hello World 示例：

python 复制代码 
from robyn import Robyn

app = Robyn(__file__)

@app.get("/")
async def h(request):
    return "Hello, world!"

app.start(port=8080)

然后，我们在控制台中运行以下命令：

shell 复制代码 
python3 app.py

LiteStar

Litestar 是一个强大、灵活、高性能且独特的 ASGI 框架。

特征：

  • 插件
  • 附带依赖注入
  • 安全原语
  • OpenAPI 模式生成
  • 消息包、中间件
  • 出色的 CLI 体验

示例：

shell 复制代码 
pip install litestar[standard]

我们创建 app.py 文件并写入以下代码：

python 复制代码 
from litestar import Litestar, get  
  
  
@get("/")  
async def index() -> str:  
    return "Hello, world!"  
  
  
@get("/books/{book_id:int}")  
async def get_book(book_id: int) -> dict[str, int]:  
    return {"book_id": book_id}  
  
  
app = Litestar([index, get_book])

然后，我们在控制台中运行以下命令：

shell 复制代码 
litestar run uvicorn app:app --reload

Emmett

Emmett 是一个全栈 Python Web 框架，设计时考虑到了简单性。

Emmett 的目标是易于理解、易于学习和使用，以便您可以完全专注于产品的功能。

特点：

  • 路由系统
  • 模板系统
  • Websockets
  • 验证
  • Forms 生成
  • Sesions
  • 权限系统
  • 缓存
  • ORM

示例：

python 复制代码 
pip install emmett

我们创建一个 app.py 文件并写入以下代码：

python 复制代码 
from emmett import App

app = App(__name__)

@app.route("/")
async def hello():
    return "Hello world!"

然后，我们在控制台中运行以下命令：

shell 复制代码 
emmett develop

总结

时至今日，很难说能有哪个框架会取代古老而优秀的 Django、Flask 和 Bottle。但是技术在不断发展和进步，尤其是 Python 的网络框架层出不穷，有着大量的优秀 Web 框架。通过不断学习，选择在实际业务中使用更准确、更高效的网络应用程序开发框架，并提供新的改进功能。

本文分享这么多框架，也可以看到其中很多框架有着几乎类似的语法，如果对其中一种框架很熟悉，那么也会很容易使用其他框架。

希望能对你有所帮助，觉得文章有用，请点个赞支持一下，谢谢~

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