Python怎么实现Web服务器FastAPI

FastAPI 是一个现代、快速（高性能）的 Web 框架，用于构建 API，基于 Python 3.7+ 类型提示。它结合了 Starlette 用于 Web 部分和 Pydantic 用于数据验证，提供了极高的性能和开发效率。本文将介绍如何使用 Python 实现一个基于 FastAPI 的 Web 服务器。

1. 安装 FastAPI

首先，确保你已经安装了 Python 3.7 或更高版本。然后，使用 pip 安装 FastAPI 和 Uvicorn（一个 ASGI 服务器，用于运行 FastAPI 应用）：

pip install fastapi uvicorn

2. 创建一个简单的 FastAPI 应用

接下来，我们创建一个简单的 FastAPI 应用。创建一个名为 main.py 的文件，并添加以下代码：

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()

@app.get("/")
def read_root():
    return {"message": "Hello, World!"}

@app.get("/items/{item_id}")
def read_item(item_id: int, q: str = None):
    return {"item_id": item_id, "q": q}

代码解析

• FastAPI()：创建一个 FastAPI 应用实例。
• @app.get("/")：定义一个路由，处理 HTTP GET 请求。
• read_root()：处理根路径 / 的请求，返回一个 JSON 响应。
• read_item(item_id: int, q: str = None)：处理 /items/{item_id} 路径的请求，item_id 是一个路径参数，q 是一个可选的查询参数。

3. 运行 FastAPI 应用

使用 Uvicorn 运行 FastAPI 应用。在终端中执行以下命令：

uvicorn main:app --reload

• main:app：main 是 Python 文件名（不含 .py 后缀），app 是 FastAPI 应用实例的名称。
• --reload：启用自动重载，当你修改代码时，服务器会自动重启。

启动后，你可以在浏览器中访问 http://127.0.0.1:8000/，看到 {"message": "Hello, World!"} 的响应。

4. 访问 API 文档

FastAPI 自动生成了交互式 API 文档。你可以通过以下 URL 访问：

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

这些文档允许你直接在浏览器中测试 API 端点。

5. 添加更多功能

FastAPI 支持许多高级功能，如请求体验证、依赖注入、WebSocket、后台任务等。以下是一个使用请求体验证的示例：

from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel

app = FastAPI()

class Item(BaseModel):
    name: str
    description: str = None
    price: float
    tax: float = None

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

在这个示例中，Item 是一个 Pydantic 模型，用于验证请求体。create_item 函数接收一个 Item 类型的参数，并返回接收到的数据。

6. 部署 FastAPI 应用

在生产环境中，你可以使用 Uvicorn 或其他 ASGI 服务器（如 Hypercorn）来部署 FastAPI 应用。例如：

uvicorn main:app --host 0.0.0.0 --port 80

这将使应用在所有网络接口上监听 80 端口。

7. 总结

FastAPI 是一个功能强大且易于使用的 Web 框架，适合构建高性能的 API。通过本文的介绍，你应该已经掌握了如何使用 Python 实现一个简单的 FastAPI Web 服务器。FastAPI 的文档非常详细，建议你进一步阅读官方文档以了解更多高级功能。

通过以上步骤，你可以快速上手 FastAPI，并开始构建自己的 Web 应用。FastAPI 的高性能和易用性使其成为现代 Python Web 开发的首选框架之一。