(进阶篇)Python web框架FastAPI——一个比Flask和Tornada更高性能的API 框架

简介:

前言

上一篇已经初步了解了 FastAPI 的基本使用,但是如果想要真正把 FastAPI 部署上线到服务器,那么你需要了解更多,学习更多。所以本篇内容将注重于 FastAPI 的项目生产环境,诸如 数据库,路由蓝图,数据验证等问题在 FastAPI 中的具体操作和一些自己碰到的坑,分享给正在进攻 FastAPI 的各位小伙伴。

蓝图

事实上,FastAPI 并没有关于蓝图 (Blueprint) 的定义,在 FastAPI 中使用 Include_route 方法来添加路由,也就是我们所熟知的蓝图了。

import time
from typing import List
from starlette.templating import Jinja2Templates
from fastapi import Depends, FastAPI, HTTPException
from starlette.staticfiles import StaticFiles
from starlette.templating import Jinja2Templates
from app import models
from app.database.database import SessionLocal, engine
from app.home import user,index

app = FastAPI()

app.mount("/static", StaticFiles(directory="app/static"), name="static") # 挂载静态文件,指定目录
templates = Jinja2Templates(directory="templates") # 模板目录

app.include_router(index.userRouter)
app.include_router(user.userRouter,prefix="/user")

可以看到在 home 目录引入了 user.py 和 index.py 文件,注意必须要在文件中初始化一个 APIRouter() 类对象 (当然如果需要,可以选择继承),prefix 指明子路由的路径,更多的参数使用请参考官方文档。

user.py

from starlette.templating import Jinja2Templates
from app import schemas, models
from app.database.database import get_db
from app.home import crud
from fastapi import Depends, HTTPException, Form
from sqlalchemy.orm import Session
from app.models import User
from sqlalchemy.orm import Session
from fastapi import APIRouter, HTTPException,Request
from fastapi.responses import RedirectResponse

userRouter = APIRouter()
templates = Jinja2Templates(directory="app/templates") # 模板目录

@userRouter.post("/login/", response_model=schemas.UserOut)
async def login(*,request: Request,db: Session = Depends(get_db), username: str = Form(None), password: str = Form(None),):

if request.method == "POST":
    db_user = db.query(models.User).filter(User.username == username).first()
    if not db_user:
        raise HTTPException(status_code=400, detail="用户不存在")
    print("验证通过 !!!")
    return RedirectResponse('/index')

return templates.TemplateResponse("user/login.html", {"request": request})
看起来比 Flask 添加蓝图要轻松许多。

同时支持多种请求方式

在上面的 login 例子可以发现,我在上下文 request 中通过判断路由的请求方式来进行响应的逻辑处理,比如如果不是 Post请求 就把它重定向到 login 页面等等。那么就需要同时支持多种请求方式了,巧合的是,我在 FastAPI 文档中找不到相应的说明,刚开始的时候我也迷糊了一阵。所以,只能干源码了。
直接进入 APIRouter 类所在的文件,发现新大陆。
在 APIRouter 下有个叫 add_api_route 的方法,支持 http方法 以列表的形式作为参数传入,所以就换成了下面这种写法:

async def login(*,request: Request,db: Session = Depends(get_db), username: str = Form(None), password: str = Form(None),):

if request.method == "POST":
    db_user = db.query(models.User).filter(User.username == username).first()
    if not db_user:
        raise HTTPException(status_code=400, detail="用户不存在")
    print("验证通过 !!!")
    return RedirectResponse('/index')

return templates.TemplateResponse("user/login.html", {"request": request})

async def userList(*,request: Request,db: Session = Depends(get_db)):

userList = db.query(models.User).all()
return templates.TemplateResponse("user/user-index.html", {"request": request,'userList':userList})

userRouter.add_api_route(methods=['GET','POST'],path="/login",endpoint=login)
userRouter.add_api_route(methods=['GET','POST'],path="/list",endpoint=userList)

其中,methods 是非常熟悉的字眼,写入你想要的 http请求方式,path 指访问时的路径,endpoint 就是后端方法了。
这样就解决了同时存在于多个 http请求方式 的问题啦,编码也更为直观简洁。

数据库

在 FastAPI 中,我们一如既往的使用了 SQLAlchemy
初始化数据库文件:

from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy.orm import sessionmaker

创建数据库连接URI

SQLALCHEMY_DATABASE_URL = "mysql+pymysql://root:123456@127.0.0.1:3306/blog"

初始化

engine = create_engine(

SQLALCHEMY_DATABASE_URL

)

创建DBSession类型

SessionLocal = sessionmaker(autocommit=False, autoflush=False, bind=engine)

创建基类 用于继承 也可以放到初始化文件中

Base = declarative_base()

获取数据库会话,用于数据库的各种操作

def get_db():

db = SessionLocal()
数据库模型文件:

from sqlalchemy import Boolean, Column, ForeignKey, Integer, String, DateTime, Text
from sqlalchemy.orm import relationship
from datetime import datetime
from flask_login import UserMixin
import uuid
from app.database.database import Base

class User(UserMixin,Base):

__tablename__ = 'user'
id = Column(Integer, primary_key=True)
email = Column(String(64),)
username = Column(String(64), )
role = Column(String(64), )
password_hash = Column(String(128))
head_img = Column(String(128), )
create_time  = Column(DateTime,default=datetime.now)

def __repr__(self):
    return '<User %r>' % self.username

文章表

class Article(Base):

__tablename__ = 'article'
id = Column(Integer, primary_key=True)
title=Column(String(32))
author =Column(String(32))
img_url = Column(Text,nullable=False)
content=Column(Text,nullable=False)
tag=Column(String(64),nullable=True)
uuid = Column(Text,default=uuid.uuid4())
desc = Column(String(100), nullable=False)
create_time = Column(DateTime,default=datetime.now)
articleDetail = relationship('Article_Detail', backref='article')

def __repr__(self):
    return '<Article %r>' % self.title

async def articleDetailAdd(*,request: Request,db: Session = Depends(get_db),d_content:str,uid:int):

if request.method == "POST":
    addArticleDetail= Article_Detail(d_content=d_content,uid=uid)
    db.add(addArticleDetail)
    db.commit()
    db.refresh(addArticleDetail)
    print("添加成功 !!!")
    return "添加成功"
return "缺少参数"

async def articleDetailDel(*,request: Request,db: Session = Depends(get_db),aid:int):

if request.method == "POST":
    db.query(Article_Detail).filter(Article_Detail.id == aid).delete()
    db.commit()
    print("删除成功 !!!")
    return "删除成功"
return "缺少参数"

async def articleDetailUpdate(*,request: Request,db: Session = Depends(get_db),aid:int,d_content:str):

if request.method == "POST":
    articleInfo= db.query(Article_Detail).filter(Article_Detail.id == aid).first()
    print(articleInfo)
    if not articleInfo:
        raise HTTPException(status_code=400, detail="no no no !!")

    articleInfo.d_content = d_content
    db.commit()
    print("提交成功 !!!")
    return "更新成功"
return "缺少参数"

async def articleDetailIndex(*,request: Request,db: Session = Depends(get_db),):

articleDetailList = db.query(models.Article_Detail).all()
return templates.TemplateResponse("articleDetail/articleDetail-index.html", {"request": request,"articleDetailList":articleDetailList})
这里是一些示例的 crud,真正部署的时候可不能这么鲁莽哇,错误的捕捉,数据库的回滚,语句必须严谨。

数据验证

在路由方法中,有个叫 response_model 的参数,用于限制路由方法的返回字段。

官方文档实例:

from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel, EmailStr

app = FastAPI()

class UserIn(BaseModel):

username: str
password: str
email: EmailStr
full_name: str = None

class UserOut(BaseModel):

username: str
email: EmailStr
full_name: str = None

@app.post("/user/", response_model=UserOut)
async def create_user(*, user: UserIn):

return user
意思是 UserIn 作为请求体参数传入,返回时必须满足 UserOut 模型。

场景的话,可以想象用户登陆时需要传入用户名和密码,用户登陆成功之后在首页上展示用户名的邮件,不展示密码。嗯,这样就合理了。

所以在数据库操作的时候,可以自己定义传入和返回的模型字段来做有效的限制,你只需要继承 pydantic 中的 BaseModel 基类即可,看起来是那么的简单合理。

异常处理

在各种 http资源 不存在或者访问异常的时候都需要有 http状态码 和 异常说明,例如, 404 Not Found 错误,Post请求出现的 422,服务端的 500 错误,所以如何在程序中合理的引发异常,就变得格外重要了。
看看 FastAPI 中如何使用异常处理

from fastapi import FastAPI, HTTPException

app = FastAPI()

items = {"foo": "The Foo Wrestlers"}

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

if item_id not in items:
    raise HTTPException(status_code=404, detail="Item not found")
return {"item": items[item_id]}
使用 HTTPException,传入状态码 和 详细说明,在出现逻辑错误时抛出异常。
 改写 HTTPException

from fastapi import FastAPI, Request
from fastapi.responses import JSONResponse

class UnicornException(Exception):

def __init__(self, name: str):
    self.name = name

app = FastAPI()

@app.exception_handler(UnicornException)
async def unicorn_exception_handler(request: Request, exc: UnicornException):

return JSONResponse(
    status_code=418,
    content={"message": f"我家热得快炸了..."},
)

@app.get("/unicorns/{name}")
async def read_unicorn(name: str):

if name == "yolo":
    raise UnicornException(name=name)
return {"unicorn_name": name}
UnicornException 继承自 Python 自带的 Exception 类,在出现服务端错误时抛出 418 错误,并附上错误说明。
自定义自己的异常处理代码

from fastapi import FastAPI, HTTPException
from fastapi.exceptions import RequestValidationError
from fastapi.responses import PlainTextResponse
from starlette.exceptions import HTTPException as StarletteHTTPException

app = FastAPI()

@app.exception_handler(StarletteHTTPException)
async def http_exception_handler(request, exc):

return PlainTextResponse(str(exc.detail), status_code=exc.status_code)

@app.exception_handler(RequestValidationError)
async def validation_exception_handler(request, exc):

return PlainTextResponse(str(exc), status_code=400)

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

if item_id == 3:
    raise HTTPException(status_code=418, detail="开空调啊")
return {"item_id": item_id}
合理的使用异常处理机制,能让项目代码更健壮,客户端更友好,也易于维护。

还有吗?

在茫茫的 FastAPI 文档中我尽可能摸索出一些易用,实用,好用的功能来和大家分享,并尝试投入到实际的生产环境中,在这个过程中去学习更多的东西,体验更好的服务性能。

FastAPI 官方文档十分的庞大,有非常多的地方还没有普及和深入,比如 FastAPI 的安全加密,中间件的使用,应用部署等等。哈,来日方长 !!!
需要学习更多关于FastAPI 知识的话,可以戳阅读全部,获取详情:

参考文档:https://fastapi.tiangolo.com/tutorial
相关文章
|
12月前
|
人工智能 并行计算 开发者
CUDA重大更新:原生Python可直接编写高性能GPU程序
NVIDIA在2025年GTC大会上宣布CUDA并行计算平台正式支持原生Python编程,消除了Python开发者进入GPU加速领域的技术壁垒。这一突破通过重新设计CUDA开发模型,引入CUDA Core、cuPyNumeric、NVMath Python等核心组件,实现了Python与GPU加速的深度集成。开发者可直接用Python语法进行高性能并行计算,显著降低门槛,扩展CUDA生态,推动人工智能、科学计算等领域创新。此更新标志着CUDA向更包容的语言生态系统转型,未来还将支持Rust、Julia等语言。
789 3
CUDA重大更新:原生Python可直接编写高性能GPU程序
|
11月前
|
Linux 数据库 数据安全/隐私保护
Python web Django快速入门手册全栈版,共2590字,短小精悍
本教程涵盖Django从安装到数据库模型创建的全流程。第一章介绍Windows、Linux及macOS下虚拟环境搭建与Django安装验证;第二章讲解项目创建、迁移与运行;第三章演示应用APP创建及项目汉化;第四章说明超级用户创建与后台登录;第五章深入数据库模型设计,包括类与表的对应关系及模型创建步骤。内容精炼实用,适合快速入门Django全栈开发。
555 1
|
数据采集 人工智能 测试技术
Python有哪些好用且实用的Web框架?
Python 是一门功能强大的编程语言,在多个领域中得到广泛应用,包括爬虫、人工智能、游戏开发、自动化测试和 Web 开发。在 Web 开发中,Python 提供了多种框架以提高效率。以下是几个常用的 Python Web 框架:1) Django:开源框架,支持多种数据库引擎,适合新手;2) Flask:轻量级框架,基于简单核心并通过扩展增加功能;3) Web2py:免费开源框架,支持快速开发;4) Tornado:同时作为 Web 服务器和框架,适合高并发场景;5) CherryPy:简单易用的框架,连接 Web 服务器与 Python 代码。这些框架各有特色,可根据需求选择合适的工具。
647 14
|
人工智能 搜索推荐 IDE
突破网页数据集获取难题:Web Unlocker API 助力 AI 训练与微调数据集全方位解决方案
本文介绍了Web Unlocker API、Web-Scraper和SERP API三大工具,助力解决AI训练与微调数据集获取难题。Web Unlocker API通过智能代理和CAPTCHA绕过技术,高效解锁高防护网站数据;Web-Scraper支持动态内容加载,精准抓取复杂网页信息;SERP API专注搜索引擎结果页数据抓取,适用于SEO分析与市场研究。这些工具大幅降低数据获取成本,提供合规保障,特别适合中小企业使用。粉丝专属体验入口提供2刀额度,助您轻松上手!
777 2
|
数据采集 Web App开发 存储
打造高效的Web Scraper:Python与Selenium的完美结合
本文介绍如何使用Python结合Selenium,通过代理IP、设置Cookie和User-Agent抓取BOSS直聘的招聘信息,包括公司名称、岗位、要求和薪资。这些数据可用于行业趋势、人才需求、企业动态及区域经济分析,为求职者、企业和分析师提供宝贵信息。文中详细说明了环境准备、代理配置、登录操作及数据抓取步骤,并提醒注意反爬虫机制和验证码处理等问题。
516 1
打造高效的Web Scraper:Python与Selenium的完美结合
|
XML JSON API
Understanding RESTful API and Web Services: Key Differences and Use Cases
在现代软件开发中,RESTful API和Web服务均用于实现系统间通信,但各有特点。RESTful API遵循REST原则,主要使用HTTP/HTTPS协议,数据格式多为JSON或XML,适用于无状态通信;而Web服务包括SOAP和REST,常用于基于网络的API,采用标准化方法如WSDL或OpenAPI。理解两者区别有助于选择适合应用需求的解决方案,构建高效、可扩展的应用程序。
|
机器学习/深度学习 开发框架 API
Python 高级编程与实战:深入理解 Web 开发与 API 设计
在前几篇文章中,我们探讨了 Python 的基础语法、面向对象编程、函数式编程、元编程、性能优化、调试技巧以及数据科学和机器学习。本文将深入探讨 Python 在 Web 开发和 API 设计中的应用,并通过实战项目帮助你掌握这些技术。
|
API 持续交付 jenkins
Api自动化框架分享
前言 嗨咯!兄弟们!乡亲们!好久没有发帖了!今天把我最近的一点小小的收获分享给到大家,希望能给大家一点帮助和启发…当然最需要的还是大家的意见!  今天给大家分享的是最近开发的一个API自动化框架: 框架定位 1,数据驱动  2,简单流程覆盖,快速迭代  3,组合Case不需要Coding
2388 0
|
7月前
|
缓存 监控 前端开发
顺企网 API 开发实战:搜索 / 详情接口从 0 到 1 落地(附 Elasticsearch 优化 + 错误速查)
企业API开发常陷参数、缓存、错误处理三大坑?本指南拆解顺企网双接口全流程,涵盖搜索优化、签名验证、限流应对,附可复用代码与错误速查表,助你2小时高效搞定开发,提升响应速度与稳定性。
|
7月前
|
JSON 算法 API
Python采集淘宝商品评论API接口及JSON数据返回全程指南
Python采集淘宝商品评论API接口及JSON数据返回全程指南

推荐镜像

更多