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本文主要針對(duì)使用FastAPI構(gòu)建App可能用到的知識(shí)點(diǎn)做一個(gè)歸納總結(jié)，讓我們從一個(gè)簡單的Hello world開始吧。

Hello world

# 步驟1：導(dǎo)入FastAPI
from fastapi import FastAPI

#步驟2：創(chuàng)建一個(gè)FastAPI“實(shí)例” 
app = FastAPI()

#步驟3：創(chuàng)建路徑操作
@app.get("/")
async def root():
#步驟4：定義路徑操作功能
    return {"message": "Hello World"}


if __name__ == '__main__':
    #步驟5：運(yùn)行開發(fā)服務(wù)器
    import uvicorn
    uvicorn.run(app, host="127.0.0.1", port=8000)

直接運(yùn)行上面的代碼或者命令行窗口運(yùn)行uvicorn main:app --reload：

main：文件main.py（Python“模塊”）。

app：main.py在線內(nèi)創(chuàng)建的對(duì)象app = FastAPI()。

--reload：更改代碼后使服務(wù)器重新啟動(dòng)。僅用于開發(fā)。

這樣在瀏覽器輸入http://127.0.0.1:8000/可以看到返回{"message":"Hello World"}

下面讓我們一點(diǎn)一點(diǎn)來擴(kuò)展

您可以在FastAPI應(yīng)用程序app中配置幾件事：title、description、version

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI(
    title="My First Project",
    description="Let's have fun with it.",
    version="0.0.1",)

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


if __name__ == '__main__':
    import uvicorn
    uvicorn.run(app, host="127.0.0.1", port=8000)!

FastAPI提供的自動(dòng)API文檔（http://127.0.0.1:8000/docs）會(huì)根據(jù)你的配置進(jìn)行變更：

[一]路徑參數(shù)

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()


@app.get("/users/me")
async def read_user_me():
    return {"user_id": "the current user"}


@app.get("/users/{user_id}")
async def read_user(user_id: int):
    return {"user_id": user_id}

注意路徑操作是按順序評(píng)估，因此如果你輸入http://127.0.0.1:8000/users/me
雖然以上兩個(gè)路徑參數(shù)都符合，但會(huì)按排在前面的進(jìn)行執(zhí)行。

我們看看async def read_user(user_id: int) 這里的int是用來聲明的，它有兩個(gè)作用，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)驗(yàn)證。

如果你輸入http://127.0.0.1:8000/users/3
請(qǐng)注意，函數(shù)返回的值不是string "3", 而是int 3
如果你輸入http://127.0.0.1:8000/users/3.3,則會(huì)收到一個(gè)HTTP錯(cuò)誤：

{
    "detail": [
        {
            "loc": [
                "path",
                "user_id"
            ],
            "msg": "value is not a valid integer",
            "type": "type_error.integer"
        }
    ]
}

如果你要對(duì)一個(gè)路徑進(jìn)行操作, 可以這樣：

@app.get("/files/{file_path:path}")
async def read_user_me(file_path: str):
    return {"file_path": file_path}

:path告訴參數(shù)應(yīng)與任何路徑匹配，否則路徑一般帶有一個(gè)斜杠（/），可能不會(huì)被識(shí)別。例如/home/johndoe/myfile.txt, 注意在files和你的路徑參數(shù)之間應(yīng)該使用雙斜杠（//），URL應(yīng)該：http://127.0.0.1:8000/files//home/johndoe/myfile.txt

路徑“操作”其實(shí)是指HTTP“方法”之一,它是一個(gè)裝飾器。

常用的有

POST: 創(chuàng)建數(shù)據(jù)
GET: 讀取數(shù)據(jù)
PUT:更新數(shù)據(jù)
DELETE:刪除數(shù)據(jù)

還有奇特一點(diǎn)的

OPTIONS
HEAD
PATCH
TRACE

之前講過數(shù)據(jù)驗(yàn)證是類型驗(yàn)證，進(jìn)一步的，甚至可以進(jìn)行數(shù)值驗(yàn)證。

Path

from fastapi import FastAPI, Path

app = FastAPI()


@app.get("/items/{item_id}")
async def read_items(
    *,
    item_id: int = Path(..., title="The ID of the item to get", gt=0, le=1000),
    q: str,
):
    results = {"item_id": item_id}
    if q:
        results.update({"q": q})
    return results

async 是異步關(guān)鍵字，異步的概念python很早就有，例如：

@asyncio.coroutine
def smart_fib(n):

async / await 在python3.5+被引入，這里不詳述, 對(duì)應(yīng)上面的：

async def  smart_fib(n):

Path的第一個(gè)參數(shù)是默認(rèn)值，由于路徑參數(shù)始終需要一個(gè)參數(shù)，因?yàn)樗仨毷锹窂降囊徊糠?。這種情況下我們可以用...聲明它，以將其標(biāo)記為必需。實(shí)際上我們寫任何默認(rèn)值都不起作用。

數(shù)值驗(yàn)證
gt : greater than
ge: greater than or equal
lt : less than
le : less than or equal

我們可以將幾個(gè)參數(shù)傳遞給路徑操作裝飾器以對(duì)其進(jìn)行配置，請(qǐng)注意，這些參數(shù)直接傳遞給路徑操作裝飾器，而不是傳遞給路徑操作函數(shù)。

from typing import Set

from fastapi import FastAPI, status
from pydantic import BaseModel

app = FastAPI()


class Item(BaseModel):
    name: str
    description: str = None
    price: float
    tax: float = None
    tags: Set[str] = []


@app.post("/items/", response_model=Item, 
            status_code=status.HTTP_201_CREATED，
            tags=["items"]，
            summary="Create an item",
            description="Create an item with all"，
            deprecated=False)
async def create_item(*, item: Item):
    return item

status_code（響應(yīng)狀態(tài)碼）: 也可以直接傳遞int代碼，例如404
tag（標(biāo)簽）: 傳遞參數(shù)tags用list的str（通常只有一個(gè)str）
summary（摘要）
description（描述）
deprecated（棄用）:True代表在API文檔它將被明確標(biāo)記為不推薦使用，使用~~刪除線~~

[二]查詢參數(shù)

聲明不屬于路徑參數(shù)的其他功能參數(shù)時(shí)，它們將自動(dòng)解釋為“查詢”參數(shù)。

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()

fake_items_db = [{"item_name": "Foo"}, {"item_name": "Bar"}, {"item_name": "Baz"}]


@app.get("/items/")
async def read_item(skip: int = 0, limit: int = 10，short: bool = False):
    return fake_items_db[skip : skip + limit]

該查詢是?URL中位于關(guān)鍵字之后的一組鍵值對(duì)，以&字符分隔。
http://127.0.0.1:8000/items/?skip=0&limit=10

我們還可以聲明bool類型, 1 \true\on\yes 以及它們的大小寫變體將被轉(zhuǎn)換為True。
http://127.0.0.1:8000/items/foo?short=yes

當(dāng)聲明非路徑參數(shù)的默認(rèn)值時(shí)（目前，我們僅看到查詢參數(shù)），則不需要此值。如果您不想添加特定值，而只是將其設(shè)為可選值，則將默認(rèn)值設(shè)置為None。但是，當(dāng)您需要一個(gè)查詢參數(shù)時(shí)，就不能聲明任何默認(rèn)值

例如下面這樣一個(gè)例子：

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()


@app.get("/items/{item_id}")
async def read_user_item(item_id: str, needy: str, skip: int = 0, limit: int = None):
    item = {"item_id": item_id, "needy": needy, "skip": skip, "limit": limit}
    return item

在這種情況下，有3個(gè)查詢參數(shù)：

needy，是必需的str。
skip，int默認(rèn)值為0。
limit，可選的int。

但是limitL int = None 會(huì)面臨類型檢查錯(cuò)誤

于是使用Optional(可選的類型聲明)，要改寫成：

from typing import Optional
@app.get("/items/{item_id}")
async def read_user_item(item_id: str, needy: str, skip: int = 0, limit: Optional[int] = None):
    item = {"item_id": item_id, "needy": needy, "skip": skip, "limit": limit}
    return item

Query

類似于路徑參數(shù)使用Path來聲明相同類型的驗(yàn)證, 可以使用Query為查詢參數(shù)聲明更多驗(yàn)證。

from fastapi import FastAPI, Query

app = FastAPI()


@app.get("/items/")
async def read_items(
    q: str = Query(None, min_length=3, max_length=50, regex="^fixedquery$")
):
    results = {"items": [{"item_id": "Foo"}, {"item_id": "Bar"}]}
    if q:
        results.update({"q": q})
    return results

長度檢查：min_length=3, max_length=50
正則表達(dá)式檢查：regex="^fixedquery$"

假設(shè)您希望參數(shù)為item-query。像：http://127.0.0.1:8000/items/?item-query=foobaritems 但是item-query不是有效的Python變量名稱。
最接近的是item_query，但是您仍然需要它完全是item-query...

然后，您可以聲明一個(gè)alias，該別名將用于查找參數(shù)值

from fastapi import FastAPI, Query

app = FastAPI()


@app.get("/items/")
async def read_items(
    q: str = Query(
        None,
        alias="item-query",
        title="Query string",
        description="Query string for the items to search in the database that have a good match",
        min_length=3,
        max_length=50,
        regex="^fixedquery$",
        deprecated=True,
    )
):
    results = {"items": [{"item_id": "Foo"}, {"item_id": "Bar"}]}
    if q:
        results.update({"q": q})
    return results

通用驗(yàn)證和元數(shù)據(jù)：

alias
title
description
deprecated

特定于字符串的驗(yàn)證：

min_length
max_length
regex

我覺得FastAPI一個(gè)非常nice的優(yōu)勢(shì)是它基于Pydantic模型來完成request body的許多校驗(yàn)工作，以避免在函數(shù)內(nèi)部寫很多類型處理，使代碼看起來更簡潔。下面一起看看。

from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel


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


app = FastAPI()


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

item使用該類型聲明，F(xiàn)astAPI將:

以JSON讀取請(qǐng)求的正文。
轉(zhuǎn)換相應(yīng)的類型（如果需要）。
驗(yàn)證數(shù)據(jù)。

上面的該模型聲明一個(gè)JSON“ object”（或Python dict），例如：

{
    "name": "Foo",
    "description": "An optional description",
    "price": 45.2,
    "tax": 3.5
}

由于description和tax是可選的（默認(rèn)值為None），此JSON“ object”也將有效：

{
    "name": "Foo",
    "price": 45.2
}

復(fù)雜一點(diǎn)的，我們可以同時(shí)聲明body，path和query參數(shù):

from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel


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


app = FastAPI()


@app.put("/items/{item_id}")
async def create_item(item_id: int, item: Item, q: str = None):
    result = {"item_id": item_id, **item.dict()}
    if q:
        result.update({"q": q})
    return result

功能參數(shù)將被識(shí)別如下：

如果在path中也聲明了該參數(shù)，它將用作路徑參數(shù)。
如果參數(shù)是一個(gè)的單一類型（如int，float，str，bool，等等）將被解釋為一個(gè)查詢參數(shù)。
如果參數(shù)聲明為Pydantic模型的類型，則它將被解釋為請(qǐng)求正文。

Body

和的相同方法Query和Path為查詢和路徑參數(shù)定義額外的數(shù)據(jù)，F(xiàn)astAPI提供了等效的Body。

from fastapi import Body, FastAPI
from pydantic import BaseModel

app = FastAPI()


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


class User(BaseModel):
    username: str
    full_name: str = None


@app.put("/items/{item_id}")
async def update_item(
    *, item_id: int, item: Item, user: User, importance: int = Body(...)
):
    results = {"item_id": item_id, "item": item, "user": user, "importance": importance}
    return results

如果這里的importance不使用Body，由于它是一個(gè)單一類型int, 它會(huì)被當(dāng)做查詢參數(shù)。但這里使用Body, 那么我們期望的json是下面這樣子：

{
    "item": {
        "name": "Foo",
        "description": "The pretender",
        "price": 42.0,
        "tax": 3.2
    },
    "user": {
        "username": "dave",
        "full_name": "Dave Grohl"
    },
    "importance": 5
}

注意這里多個(gè)body的時(shí)候（User、Item）,會(huì)使用正文中的鍵作為參數(shù)名稱，使得User和Item的屬性值再往里嵌套一層。但如果是單個(gè)Body, 我們也想要使其屬性值往里面嵌套一層的話，就要使用embed。

from fastapi import Body, FastAPI
from pydantic import BaseModel

app = FastAPI()


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


@app.put("/items/{item_id}")
async def update_item(*, item_id: int, item: Item = Body(..., embed=True)):
    results = {"item_id": item_id, "item": item}
    return results

這樣，期望的body是：

{
    "item": {
        "name": "Foo",
        "description": "The pretender",
        "price": 42.0,
        "tax": 3.2
    }
}

代替：

{
    "name": "Foo",
    "description": "The pretender",
    "price": 42.0,
    "tax": 3.2
}

如果對(duì)Item里的price 我們希望進(jìn)行數(shù)據(jù)驗(yàn)證的話，也是有辦法的，我們使用Field。

from fastapi import Body, FastAPI
from pydantic import BaseModel, Field

app = FastAPI()


class Item(BaseModel):
    name: str
    description: str = Field(None, title="The description of the item", max_length=300)
    price: float = Field(..., gt=0, description="The price must be greater than zero")
    tax: float = None


@app.put("/items/{item_id}")
async def update_item(*, item_id: int, item: Item = Body(..., embed=True)):
    results = {"item_id": item_id, "item": item}
    return results

另外，example 是配置例子，例子會(huì)在docs API顯示。

from fastapi import Body, FastAPI
from pydantic import BaseModel

app = FastAPI()


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


@app.put("/items/{item_id}")
async def update_item(
    *,
    item_id: int,
    item: Item = Body(
        ...,
        example={
            "name": "Foo",
            "description": "A very nice Item",
            "price": 35.4,
            "tax": 3.2,
        },
    )
):
    results = {"item_id": item_id, "item": item}
    return results

我們甚至可以嵌套模型：

from typing import Set

from fastapi import FastAPI
from pydantic import BaseModel, HttpUrl

app = FastAPI()


class Image(BaseModel):
    url: HttpUrl
    name: str


class Item(BaseModel):
    name: str
    description: str = None
    price: float
    tax: float = None
    tags: Set[str] = []
    image: Image = None


@app.put("/items/{item_id}")
async def update_item(*, item_id: int, item: Item):
    results = {"item_id": item_id, "item": item}
    return results

期望的body 是這樣的：

{
    "name": "Foo",
    "description": "The pretender",
    "price": 42.0,
    "tax": 3.2,
    "tags": ["rock", "metal", "bar"],
    "image": {
        "url": "http://example.com/baz.jpg",
        "name": "The Foo live"
    }
}

注意，在Image模型中，我們有一個(gè)url字段，我們可以將其聲明為Pydantic的HttpUrl，而不是str, 該字符串將被檢查為有效的URL，并在JSON Schema / OpenAPI中進(jìn)行記錄。

下是一些您可以使用的其他數(shù)據(jù)類型：

UUID：
- 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的“通用唯一標(biāo)識(shí)符”，在許多數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)中通常作為ID使用。
- 在請(qǐng)求和響應(yīng)中將以表示str。
datetime.datetime：
- 一個(gè)Python datetime.datetime。
- 在請(qǐng)求和響應(yīng)中，將以strISO 8601格式表示，例如：2008-09-15T15:53:00+05:00。
datetime.date：
- Python datetime.date。
- 在請(qǐng)求和響應(yīng)中，將以strISO 8601格式表示，例如：2008-09-15。
datetime.time：
- 一個(gè)Python datetime.time。
- 在請(qǐng)求和響應(yīng)中，將以strISO 8601格式表示，例如：14:23:55.003。
datetime.timedelta：
- 一個(gè)Python datetime.timedelta。
- 在請(qǐng)求和響應(yīng)中，將以float總秒數(shù)表示。
- Pydantic還允許將其表示為“ ISO 8601時(shí)間差異編碼”，有關(guān)更多信息，請(qǐng)參閱文檔。
frozenset：
- 在請(qǐng)求和響應(yīng)中，將與視為相同set：
  - 在請(qǐng)求中，將讀取列表，消除重復(fù)，并將其轉(zhuǎn)換為set。
  - 作為響應(yīng)，set將會(huì)轉(zhuǎn)換為list。
  - 生成的架構(gòu)將指定set值是唯一的（使用JSON架構(gòu)的uniqueItems）。
bytes：
- 標(biāo)準(zhǔn)Python bytes。
- 在請(qǐng)求和響應(yīng)中將被視為str。
- 生成的模式將指定，這是一個(gè)str與binary“格式”。
Decimal：
- 標(biāo)準(zhǔn)Python Decimal。
- 在請(qǐng)求和響應(yīng)中，處理方式與相同float。

from datetime import datetime, time, timedelta
from uuid import UUID

from fastapi import Body, FastAPI

app = FastAPI()


@app.put("/items/{item_id}")
async def read_items(
    item_id: UUID,
    start_datetime: datetime = Body(None),
    end_datetime: datetime = Body(None),
    repeat_at: time = Body(None),
    process_after: timedelta = Body(None),
):
    start_process = start_datetime + process_after
    duration = end_datetime - start_process
    return {
        "item_id": item_id,
        "start_datetime": start_datetime,
        "end_datetime": end_datetime,
        "repeat_at": repeat_at,
        "process_after": process_after,
        "start_process": start_process,
        "duration": duration,
    }

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