FastAPI ievada ceļvedis: labākā prakse augstas veiktspējas API izstrādē

Mūsdienu aizmugures izstrādē FastAPI pakāpeniski izceļas kā populāra izvēle augstas veiktspējas API izstrādei. Šis ceļvedis sniegs jums padziļinātu izpratni par FastAPI īpašībām, priekšrocībām un to, kā ātri uzsākt darbu, izmantojot konkrētus soļus, lai palīdzētu jums efektīvāk izstrādāt un izvietot API reālajos projektos.

Kas ir FastAPI?

FastAPI ir mūsdienīgs, ātrs (augstas veiktspējas) tīmekļa ietvars, kas balstīts uz standarta Python tipa norādēm. Tas ļauj izstrādātājiem vienkāršā veidā izveidot ātras API, vienlaikus nodrošinot efektīvu darbības ātrumu un labu uzturējamību. Tās galvenās iezīmes ietver:

• Augsta veiktspēja: balstīts uz Starlette (tīmekļa daļai) un Pydantic (datu daļai), veiktspēja ir tuvu Node.js un Go.
• Automātiska dokumentu ģenerēšana: izmantojot OpenAPI un JSON shēmu, FastAPI automātiski ģenerē interaktīvu API dokumentāciju.
• Viegli lietojams: izmantojot Python tipa norādes, tiek samazinātas bieži sastopamās kļūdas un palielināta izstrādātāju produktivitāte.
• Atbalsta asinkrono programmēšanu: atbalsta async un await, padarot to efektīvāku, apstrādājot lielu skaitu pieprasījumu.

FastAPI priekšrocības

FastAPI salīdzinājumā ar tradicionālajiem ietvariem (piemēram, Django un Flask) ir ievērojamas priekšrocības:

1. Ātra izstrāde: pateicoties automātiski ģenerētajai dokumentācijai un tipa pārbaudei, izstrādes ātrums ievērojami palielinās.
2. Efektīva veiktspēja: piemērots augstas slodzes lietojumprogrammām, īpaši augstas noslodzes apstākļos.
3. Spēcīgs tipu atbalsts: izmantojot tipu norādes, efektīvi samazina izpildes laika kļūdas.
4. Laba testēšanas atbalsts: atkarību injekcija un tās pieprasījumu modeļi padara testēšanu un atkļūdošanu vienkāršu.

Ātra uzsākšana ar FastAPI

1. Vides sagatavošana

Vispirms pārliecinieties, ka jums ir instalēta Python 3.7 vai jaunāka versija. Pēc tam varat izmantot šādu komandu, lai instalētu FastAPI un ASGI serveri Uvicorn:

pip install fastapi uvicorn

2. Izveidot pamata FastAPI lietojumprogrammu

Nākamajā solī izveidojiet vienkāršu FastAPI lietojumprogrammu. Jūsu darba direktorijā izveidojiet jaunu main.py failu ar šādu saturu:

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. Lietojumprogrammas palaišana

Izmantojiet Uvicorn, lai palaistu FastAPI lietojumprogrammu:

uvicorn main:app --reload

Piekļūstiet pārlūkprogrammā http://127.0.0.1:8000, un jūs redzēsiet atbildi {"Hello": "World"}. Tajā pašā laikā piekļūstot http://127.0.0.1:8000/items/1?q=test, tiks atgriezta {"item_id": 1, "query": "test"}.

4. Automātiska dokumentu ģenerēšana

FastAPI automātiski ģenerē dokumentāciju katram ceļam, un jūs varat piekļūt interaktīvai dokumentācijai, apmeklējot šādu URL:

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

5. Datu modeļi un validācija

FastAPI arī atbalsta datu modeļu izveidi, izmantojot Pydantic, lai validētu pieprasījuma ķermeni. Piemēram:

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

Iepriekš minētais koda fragments definē Item datu modeli, un FastAPI automātiski validēs ienākošos JSON datus.

6. Asinkronā un sinhronā programmēšana

FastAPI atbalsta asinkrono programmēšanu, un jūs varat izmantot async def, lai definētu asinkronās maršruta funkcijas. Piemēram:

import asyncio

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

7. FastAPI lietojumprogrammas izvietošana

FastAPI lietojumprogrammas var izvietot dažādās vidēs, tostarp Docker, Kubernetes, mākoņu pakalpojumos utt. Šeit ir vienkāršs piemērs, kā izvietot FastAPI, izmantojot 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"]

Pēc tam izveidojiet Docker attēlu un palaidiet:

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

Jūs varat piekļūt http://localhost:8000, lai apskatītu savu lietojumprogrammu.

Labākā prakse

1. Izmantojiet tipu norādes: vienmēr izmantojiet Python tipu norādes, lai uzlabotu koda lasāmību un uzturējamību.
2. Parametru validācija: iestatiet atbilstošu parametru validāciju atbilstoši biznesa prasībām, lai nodrošinātu, ka uz API nosūtītie dati ir derīgi.
3. Centralizēta izņēmumu apstrāde: definējiet globālo kļūdu apstrādi, lai nodrošinātu, ka API var pareizi apstrādāt izņēmumus.
4. Dokumentācija un komentāri: uzturiet API dokumentāciju atjauninātu, izmantojot komentārus un dokumentāciju, lai nodrošinātu koda pieejamību.
5. Izmantojiet starpniekprogrammas: saprātīgi izmantojiet starpniekprogrammas, lai nodrošinātu CORS, autentifikāciju un citas funkcijas.

Secinājums

FastAPI kā spēcīgs rīks mūsdienu augstas veiktspējas API izstrādē ir plaši atzīts izstrādātāju vidū, pateicoties tā efektivitātei un lietošanas vienkāršībai. Neatkarīgi no tā, vai esat iesācējs vai pieredzējis izstrādātājs, jūs varat gūt labumu no tā. Reālajā izstrādē, apvienojot labāko praksi, jūs varat efektīvāk izstrādāt un uzturēt projektus. Ceru, ka šis ceļvedis sniegs jums norādījumus un palīdzību jūsu FastAPI mācību ceļojumā!