FastAPI Introduktion: Bedste praksis til at bygge højtydende API'er

I moderne backend-udvikling er FastAPI gradvist blevet populært som et valg til at bygge højtydende API'er. Denne guide vil tage dig dybt ind i FastAPI's funktioner, fordele, og hvordan du hurtigt kan komme i gang med konkrete trin, så du kan bygge og implementere API'er mere effektivt i dine projekter.

Hvad er FastAPI?

FastAPI er et moderne, hurtigt (højtydende) web-framework, baseret på standard Python type hints. Det gør det muligt for udviklere at oprette hurtige API'er på en enkel måde, samtidig med at det sikrer effektiv kørsel og god vedligeholdelighed. Dets vigtigste funktioner inkluderer:

• Højtydende: Baseret på Starlette (til web-delen) og Pydantic (til datadelen), er ydeevnen tæt på Node.js og Go.
• Automatisk dokumentation: Gennem OpenAPI og JSON Schema kan FastAPI automatisk generere interaktiv API-dokumentation.
• Nem at bruge: Ved at bruge Python type hints reduceres almindelige fejl og forbedrer udviklerens produktivitet.
• Understøtter asynkron programmering: Understøtter async og await, hvilket giver en præstationsfordel ved håndtering af mange anmodninger.

Fordele ved FastAPI

FastAPI har betydelige fordele sammenlignet med traditionelle rammer (som Django og Flask):

1. Hurtig udvikling: På grund af den automatisk genererede dokumentation og typekontrol, øges udviklingshastigheden betydeligt.
2. Effektiv ydeevne: Velegnet til at håndtere høj samtidighed i applikationer, især under høj belastning.
3. Stærk typeunderstøttelse: Gennem type hints reduceres runtime-fejl effektivt.
4. God testunderstøttelse: Afhængighedsinjektion og dens anmodningsmodel gør test og fejlfinding nemt.

Kom hurtigt i gang med FastAPI

1. Forberedelse af miljøet

Først skal du sikre dig, at du har installeret Python 3.7 eller højere. Derefter kan du bruge følgende kommando til at installere FastAPI samt ASGI-serveren Uvicorn:

pip install fastapi uvicorn

2. Opret en grundlæggende FastAPI-applikation

Dernæst skal du oprette en simpel FastAPI-applikation. I din arbejdsmappe skal du oprette en main.py-fil med følgende indhold:

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()

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

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

3. Kør applikationen

Brug Uvicorn til at køre FastAPI-applikationen:

uvicorn main:app --reload

Besøg http://127.0.0.1:8000 i din browser, og du vil se svaret {"Hello": "World"}. Samtidig vil besøget på http://127.0.0.1:8000/items/1?q=test returnere {"item_id": 1, "query": "test"}.

4. Automatisk generering af dokumentation

FastAPI genererer automatisk dokumentation for hver sti, og du kan se den interaktive dokumentation ved at besøge følgende URL:

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

5. Datamodel og validering

FastAPI understøtter også oprettelse af datamodeller gennem Pydantic til validering af anmodningskroppen. For eksempel:

from pydantic import BaseModel

class Item(BaseModel):
    name: str
    price: float
    is_available: bool = True

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

Ovenstående kode definerer en Item datamodel, og FastAPI vil automatisk validere de indkommende JSON-data.

6. Asynkron og synkron programmering

FastAPI understøtter asynkron programmering, og du kan bruge async def til at definere asynkrone rute-funktioner. For eksempel:

import asyncio

@app.get("/wait/")
async def wait_for_response():
    await asyncio.sleep(1)
    return {"message": "Ventede i 1 sekund!"}

7. Implementering af FastAPI-applikationen

FastAPI-applikationer kan implementeres i forskellige miljøer, herunder Docker, Kubernetes, cloud-tjenester osv. Her er et simpelt eksempel på at implementere FastAPI med Docker:

# Dockerfile
FROM python:3.9

WORKDIR /app

COPY requirements.txt .
RUN pip install -r requirements.txt

COPY . .

CMD ["uvicorn", "main:app", "--host", "0.0.0.0", "--port", "8000"]

Derefter skal du generere Docker-billedet og køre:

docker build -t myfastapiapp .
docker run -d -p 8000:8000 myfastapiapp

Du kan besøge http://localhost:8000 for at se din applikation.

Bedste praksis

1. Brug type hints: Brug altid Python type hints for at forbedre kode-læselighed og vedligeholdelighed.
2. Parameter validering: Sæt passende parameter validering baseret på forretningsbehov for at sikre, at de data, der sendes til API'en, er gyldige.
3. Centraliseret fejlhåndtering: Definer global fejlhåndtering for at sikre, at API'en kan håndtere undtagelser korrekt.
4. Dokumentation og kommentarer: Hold API-dokumentationen opdateret og brug kommentarer og dokumentation for at sikre, at koden er tilgængelig.
5. Brug middleware: Brug middleware for at håndtere CORS, autentificering og andre funktioner fornuftigt.

Konklusion

FastAPI er et kraftfuldt værktøj til at bygge moderne højtydende API'er, og dets effektivitet og brugervenlighed gør det populært blandt udviklere. Uanset om du er nybegynder eller en erfaren udvikler, kan du drage fordel af det. I praktisk udvikling kan kombinationen af bedste praksis hjælpe dig med at bygge og vedligeholde projekter mere effektivt. Vi håber, at denne guide kan give vejledning og hjælp til din FastAPI-læringsrejse!