【Python】FastAPI：快速上手

FastAPI 是一个现代的、快速的、高性能的 Python Web 框架，用于构建 API。它基于 Python 3.6+ 和标准的 ASGI（Asynchronous Server Gateway Interface）协议，主要用于创建高效且可维护的 API 服务。

FastAPI 简介

FastAPI 是一个用于构建 API 的 Web 框架，具有以下特点：

高性能：与 Node.js 和 Go 等现代语言的框架性能相当。
类型提示：利用 Python 的类型提示功能自动进行数据验证和序列化。
自动生成文档：自动生成 OpenAPI 和 JSON Schema 文档，支持 Swagger UI 和 ReDoc 界面。
异步编程 ：支持 async 和 await，适用于高并发请求。

安装 FastAPI 和 Uvicorn

在开始之前，你需要安装 FastAPI 和一个 ASGI 服务器。推荐使用 Uvicorn，它是一个轻量级的 ASGI 服务器，适用于开发和生产环境。

bash 复制代码

pip install fastapi
pip install uvicorn

创建基本应用程序

创建一个简单的 FastAPI 应用程序，包括以下步骤：

导入 FastAPI ：from fastapi import FastAPI。
创建 FastAPI 实例 ：app = FastAPI()，这是应用程序的核心对象。
定义路由 ：使用 @app.get("/") 装饰器定义一个处理根路径的异步请求的端点。

python 复制代码

from fastapi import FastAPI  # FastAPI 是一个为你的 API 提供了所有功能的 Python 类。

# 创建应用程序实例，app 是应用程序的名称
app = FastAPI()  # 这个实例将是创建你所有 API 的主要交互对象。

# 定义一个根路由，处理根路径的异步请求
@app.get("/")
async def root():
    return {"message": "Hello world"}

FastAPI 类：提供了创建和管理 API 端点的功能。
@app.get("/")：装饰器用于定义处理 HTTP GET 请求的路由。

运行服务器

使用 Uvicorn 运行 FastAPI 应用程序：

bash 复制代码

uvicorn main:app --reload

main ：是 Python 文件的名称（不包括 .py 后缀）。
app：是 FastAPI 实例的名称。
--reload：启用代码重载功能，在开发过程中可以实时查看修改效果。

在终端中，你会看到如下输出，表明服务器正在运行：

复制代码

INFO: Will watch for changes in these directories: [...]
INFO: Uvicorn running on http://127.0.0.1:8080 (Press CTRL+C to quit)
INFO: Started reloader process [...]
INFO: Started server process [...]
INFO: Waiting for application startup.
INFO: Application startup complete.

直接在代码中运行

你也可以在 Python 文件中直接运行 FastAPI 应用程序。以下是示例代码：

python 复制代码

import uvicorn
from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()

@app.get("/")
async def root():
    return {"message": "Hello world"}

if __name__ == '__main__':
    # 直接在代码中运行 Uvicorn 服务器
    uvicorn.run("main:app", host="0.0.0.0", port=8000, reload=True)

uvicorn.run()：直接在代码中启动 Uvicorn 服务器。
host="0.0.0.0"：使应用可以在所有网络接口上访问。
port=8000：指定监听的端口。
reload=True：启用自动重载功能，适合开发环境。

访问 API

启动服务器后，打开浏览器并访问 http://127.0.0.1:8000，你将看到：

json 复制代码

{"message": "Hello world"}

http://127.0.0.1:8000：访问根路径的 API 端点，返回 JSON 格式的响应。

接口文档

FastAPI 提供了自动生成的交互式 API 文档，这使得开发和测试 API 变得更加方便和直观。以下是详细介绍 FastAPI 接口文档及其使用方法，包括如何查看和交互式测试 API。

访问交互式 API 文档

当你启动 FastAPI 应用程序后，可以通过以下 URL 访问自动生成的 API 文档：

Swagger UI : http://127.0.0.1:8000/docs
ReDoc : http://127.0.0.1:8000/redoc

这两个文档界面都可以帮助你快速了解和测试 API，但它们的展示方式和功能略有不同。

Swagger UI 文档

访问文档：

在浏览器中输入 http://127.0.0.1:8000/docs，你将看到 Swagger UI 界面。

使用方法：

查看 API 端点: Swagger UI 自动列出所有的 API 端点，包括 GET、POST 等请求方法。你可以清楚地看到每个端点的描述、请求方法、路径以及可能的响应状态码。
参数描述: 每个端点旁边会显示它接受的参数，包括路径参数、查询参数和请求体（如果适用）。这些参数的说明帮助你快速理解如何正确地使用每个 API 端点。
"试一试"功能:
1. 点击某个 API 端点旁边的 "Try it out" 按钮。
2. 填写必要的参数和请求体数据。
3. 点击 "Execute" 按钮。
查看响应: 执行请求后，Swagger UI 会显示请求的响应，包括状态码、响应体及时间等信息。这可以帮助你检查 API 的实际行为和响应格式。

ReDoc 文档

访问文档：

在浏览器中输入 http://127.0.0.1:8000/redoc，你将看到 ReDoc 界面。

功能特点：

文档结构: ReDoc 提供了一个结构化的文档视图，左侧有目录栏，可以更方便地浏览不同的 API 端点。目录栏使得文档内容层次分明，便于查找。
详细参数说明: 每个 API 端点及其参数都有详细说明，适合需要深入了解 API 设计的开发者。它展示了参数的数据类型、是否必需、默认值等信息。
响应示例: ReDoc 也会显示各个端点的响应示例，包括成功和错误的响应格式。这帮助开发者预期 API 调用的结果。

自动更新

当你在 FastAPI 应用中添加或修改 API 端点，例如新增参数或改变请求体，Swagger UI 和 ReDoc 文档会自动更新。这意味着你不需要重新生成文档或手动修改文档内容，从而提高了开发效率和文档的一致性。