Guida introduttiva a FastAPI: le migliori pratiche per costruire API ad alte prestazioni

Nello sviluppo backend moderno, FastAPI sta gradualmente emergendo come una scelta popolare per costruire API ad alte prestazioni. Questa guida ti porterà a scoprire le caratteristiche, i vantaggi di FastAPI e come iniziare rapidamente attraverso passaggi concreti, aiutandoti a costruire e distribuire API in modo più efficiente nei tuoi progetti reali.

Cos'è FastAPI?

FastAPI è un framework web moderno e veloce (ad alte prestazioni), basato su standard di tipo Python. Permette agli sviluppatori di creare API veloci in modo semplice, garantendo al contempo un'elevata velocità di esecuzione e una buona manutenibilità. Le sue principali caratteristiche includono:

• Alta prestazione: Basato su Starlette (per la parte web) e Pydantic (per la parte dati), le prestazioni sono vicine a Node.js e Go.
• Generazione automatica della documentazione: Attraverso OpenAPI e JSON Schema, FastAPI può generare automaticamente documentazione API interattiva.
• Facile da usare: Utilizzando le annotazioni di tipo Python, riduce gli errori comuni e aumenta l'efficienza degli sviluppatori.
• Supporto per la programmazione asincrona: Supporta async e await, rendendo più performante la gestione di un gran numero di richieste.

Vantaggi di FastAPI

FastAPI ha vantaggi significativi rispetto ai framework tradizionali (come Django e Flask):

1. Sviluppo rapido: Grazie alla documentazione generata automaticamente e al controllo dei tipi, la velocità di sviluppo aumenta notevolmente.
2. Prestazioni efficienti: Adatto per gestire applicazioni ad alta concorrenza, soprattutto sotto carico elevato.
3. Supporto per tipi forti: Riduce efficacemente gli errori di runtime attraverso le annotazioni di tipo.
4. Buon supporto per i test: L'iniezione delle dipendenze e il modello di richiesta rendono i test e il debug semplici.

Iniziare rapidamente con FastAPI

1. Preparazione dell'ambiente

Per prima cosa, assicurati di avere installato Python 3.7 o versioni successive. Successivamente, puoi utilizzare il seguente comando per installare FastAPI e il server ASGI Uvicorn:

pip install fastapi uvicorn

2. Creare un'app FastAPI di base

Successivamente, crea una semplice applicazione FastAPI. Nella tua directory di lavoro, crea un file main.py con il seguente contenuto:

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. Eseguire l'applicazione

Utilizza Uvicorn per eseguire l'app FastAPI:

uvicorn main:app --reload

Visita http://127.0.0.1:8000 nel tuo browser e vedrai la risposta {"Hello": "World"}. Allo stesso modo, visitando http://127.0.0.1:8000/items/1?q=test verrà restituito {"item_id": 1, "query": "test"}.

4. Generazione automatica della documentazione

FastAPI genera automaticamente documentazione per ogni percorso, puoi visualizzare la documentazione interattiva accedendo ai seguenti URL:

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

5. Modelli di dati e validazione

FastAPI supporta anche la creazione di modelli di dati tramite Pydantic, per la validazione del corpo della richiesta. Ad esempio:

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

Il frammento di codice sopra definisce un modello di dati Item, FastAPI verificherà automaticamente i dati JSON in ingresso.

6. Programmazione asincrona e sincrona

FastAPI supporta la programmazione asincrona, puoi utilizzare async def per definire funzioni di routing asincrone. Ad esempio:

import asyncio

@app.get("/wait/")
async def wait_for_response():
    await asyncio.sleep(1)
    return {"message": "Aspettato per 1 secondo!"}

7. Distribuire l'app FastAPI

Le applicazioni FastAPI possono essere distribuite in vari ambienti, inclusi Docker, Kubernetes, servizi cloud, ecc. Un semplice esempio di distribuzione di FastAPI con 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"]

Quindi genera l'immagine Docker e avviala:

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

Puoi visitare http://localhost:8000 per vedere la tua applicazione.

Migliori pratiche

1. Utilizzare le annotazioni di tipo: Utilizza sempre le annotazioni di tipo Python per migliorare la leggibilità e la manutenibilità del codice.
2. Validazione dei parametri: Imposta una validazione adeguata dei parametri in base alle esigenze aziendali, assicurandoti che i dati inviati all'API siano validi.
3. Gestione centralizzata delle eccezioni: Definisci una gestione degli errori globale per garantire che l'API gestisca correttamente le eccezioni.
4. Documentazione e commenti: Mantieni la documentazione dell'API aggiornata, rendendo il codice accessibile attraverso commenti e documentazione.
5. Utilizzare middleware: Utilizza in modo appropriato i middleware per funzionalità come CORS, autenticazione, ecc.

Conclusione

FastAPI, come potente strumento per costruire API moderne ad alte prestazioni, è ampiamente apprezzato dagli sviluppatori per la sua efficienza e facilità d'uso. Sia i principianti che gli sviluppatori esperti possono trarne vantaggio. Nello sviluppo reale, combinare le migliori pratiche può aiutarti a costruire e mantenere i progetti in modo più efficiente. Speriamo che questa guida possa fornire orientamenti e aiuti nel tuo viaggio di apprendimento di FastAPI!