Python Web 框架对比与实战：Django vs Flask vs FastAPI

1. 背景与动机

Python 拥有丰富的 Web 开发框架，每个框架都有其特点和适用场景。本文对比 Django、Flask 和 FastAPI 三大主流框架，帮助开发者选择合适的工具。

2. 框架对比

特性	Django	Flask	FastAPI
学习曲线	陡峭	平缓	中等
功能完整性	全功能	微框架	现代API
性能	中等	中等	高
异步支持	有限	扩展支持	原生支持
自动文档	无	扩展	内置

3. Django 实战

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# models.py
from django.db import models

class Article(models.Model):
    title = models.CharField(max_length=200)
    content = models.TextField()
    created_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True)

# views.py
from django.shortcuts import render
from rest_framework import viewsets
from .models import Article
from .serializers import ArticleSerializer

class ArticleViewSet(viewsets.ModelViewSet):
    queryset = Article.objects.all()
    serializer_class = ArticleSerializer

4. Flask 实战

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from flask import Flask, jsonify, request
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

app = Flask(__name__)
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'sqlite:///app.db'
db = SQLAlchemy(app)

class User(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    username = db.Column(db.String(80), unique=True)

@app.route('/users', methods=['GET', 'POST'])
def users():
    if request.method == 'POST':
        user = User(username=request.json['username'])
        db.session.add(user)
        db.session.commit()
        return jsonify({'id': user.id}), 201
    
    users = User.query.all()
    return jsonify([{'id': u.id, 'username': u.username} for u in users])

5. FastAPI 实战

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from fastapi import FastAPI, HTTPException
from pydantic import BaseModel
from typing import List

app = FastAPI()

class Item(BaseModel):
    name: str
    price: float

items = []

@app.get("/items", response_model=List[Item])
def get_items():
    return items

@app.post("/items")
def create_item(item: Item):
    items.append(item)
    return item

@app.get("/items/{item_id}")
def get_item(item_id: int):
    if item_id >= len(items):
        raise HTTPException(status_code=404, detail="Item not found")
    return items[item_id]

6. 性能测试

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# 使用 locust 进行压力测试
from locust import HttpUser, task

class WebsiteUser(HttpUser):
    @task
    def get_items(self):
        self.client.get("/items")

7. 结论

Django：适合大型项目，需要快速开发完整功能
Flask：适合小型项目，需要灵活性和简洁性
FastAPI：适合现代 API 开发，需要高性能和自动文档