FastAPI 核心概念：构建高性能的 Python Web 服务

本文详细解析了如何利用 FastAPI 构建高性能的 Python Web 服务，帮助开发者从零开始创建功能丰富、响应迅速的 API。结合完整的代码示例和分步操作指导，文章深入讲解了 FastAPI 的核心概念，包括路径、操作、装饰器、HTTP 方法等，带来直观清晰的学习体验。通过掌握路径操作装饰器的使用及 Uvicorn 的启动配置，你将能快速构建出强大、可靠的 Python Web 应用，夯实高效 API 开发的基础。

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FastAPI 核心概念：构建高性能的 Python Web 服务

一简单的 FastAPI 应用示例

# 从fastapi库导入FastAPI类，用于创建FastAPI应用实例
from fastapi import FastAPI

# 创建一个FastAPI应用实例，app将作为应用的入口
app = FastAPI()

# 使用@app.get("/")装饰器定义一个GET请求的路由
# 当用户访问根路径 ("/") 时，FastAPI会调用下面的函数
@app.get("/")
async def root():
    # 定义返回的响应内容，这里返回一个JSON对象 {"message": "Hello World"}
    return {
    
    "message": "Hello World"}

FastAPI 是一个为 API 提供功能的 Python 类，直接从 Starlette 继承。可以通过 FastAPI 使用所有 Starlette 的功能。app 同样会被 uvicorn 所引用。

$ uvicorn main:app --reload

注释：

uvicorn main:app 命令含义如下：

main：main.py 文件（Python 模块）。
app：在 main.py 文件中通过 app = FastAPI() 创建的对象。
--reload：让服务器在更新代码后重新启动，仅在开发时使用该选项。

二自定义 FastAPI 的实例对象

from fastapi import FastAPI

# FastAPI 的实例对象
my_awesome_api = FastAPI()

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

自定义 my_awesome_api 对象，将 app 改为 my_awesome_api，对应的装饰器也改为 @my_awesome_api。

三自定义 uvicorn 启动

将代码放入 main.py 文件中，然后可以像下面这样运行 uvicorn：

$ uvicorn main:my_awesome_api --reload

INFO:     Uvicorn running on http://127.0.0.1:8000 (Press CTRL+C to quit)

如果代码放入了 chapter01.py 文件中，可以像下面运行 uvicorn：

$ uvicorn chapter01:my_awesome_api --reload

四术语

1 路径

路径：也称为端点或路由，指的是 URL 中从第一个 / 起的部分。例如，URL https://example.com/items/foo 的路径是 /items/foo。开发 API 时，路径用于分离 关注点 和资源。

2 操作

操作：指的是一种 HTTP 方法。

常见操作	少见操作
`POST`	`OPTIONS`
`GET`	`HEAD`
`PUT`	`PATCH`
`DELETE`	`TRACE`

在 HTTP 协议中，可以使用上述方法之一（或多种）与每个路径进行通信。在开发 API 时，可以使用特定的 HTTP 方法执行特定行为。

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HTTP 方法	特定行为
`POST`	创建数据
`GET`	读取数据
`PUT`	更新数据
`DELETE`	删除数据

五定义一个路径操作装饰器

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()

# 一个路径操作装饰器
@app.get("/")
async def root():
    return {
    
    "message": "Hello World"}

@app.get("/") 告诉 FastAPI 下方的函数负责处理如下访问请求：

请求路径为 /
使用 GET 操作

1 装饰器

@decorator 语法在 Python 中被称为 装饰器。装饰器 告诉 FastAPI 下方的函数对应着路径 / 加上 GET 操作，是一个 路径操作装饰器。FastAPI 中的装饰器对应 HTTP 方法如下：

路径操作装饰器	HTTP 方法
`@app.get()`	GET
`@app.post()`	POST
`@app.put()`	PUT
`@app.delete()`	DELETE
`@app.options()`	OPTIONS
`@app.head()`	HEAD
`@app.patch()`	PATCH
`@app.trace()`	TRACE

FastAPI 没有强制要求操作有任何特定含义，可以随意使用任何操作（HTTP 方法），但一般在实际项目中习惯使用 GET/POST。

2 解释说明

这是一个路径操作函数：

路径：/
操作：GET
函数：位于装饰器下方的函数

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()

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

这是一个 Python 函数，每当 FastAPI 接收一个使用 GET 方法访问 URL / 的请求时，该函数会被调用。在这个例子中，这是一个 async 函数，也可以将其定义成常规函数而不使用 async def：

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()

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

有关 async def 和 def 的更多信息可以查看官方文档。

六返回内容

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()

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

可以返回 dict、list，或者单个值，如 str、int 等。当前示例返回 JSON 。

七完整代码示例

from fastapi import FastAPI

# 启动命令：uvicorn chapter01:app --reload 
app = FastAPI()

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

# 启动命令：uvicorn chapter01:my_awesome_api --reload 
my_awesome_api = FastAPI()

@my_awesome_api.get("/")
async def root():
    return {
    
    "message": "Hello World！my_awesome_api"}

八源码地址

详情见：GitHub FastApiProj

引用： FastAPI 文档