FastAPI Introduksjonsguide: Beste praksis for å bygge høyytelses API-er

I moderne backend-utvikling begynner FastAPI å skinne, og blir et populært valg for å bygge høyytelses API-er. Denne guiden vil ta deg gjennom FastAPI sine egenskaper, fordeler, samt hvordan du raskt kan komme i gang med konkrete trinn, og hjelpe deg med å bygge og distribuere API-er mer effektivt i faktiske prosjekter.

Hva er FastAPI?

FastAPI er et moderne, raskt (høyytelses) web-rammeverk, basert på standard Python typehinting. Det lar utviklere lage raske API-er på en enkel måte, samtidig som det sikrer høy effektivitet og god vedlikeholdbarhet. Dets hovedtrekk inkluderer:

• Høy ytelse: Basert på Starlette (for web-delen) og Pydantic (for datadelen), ytelsen nærmer seg Node.js og Go.
• Automatisk dokumentgenerering: Gjennom OpenAPI og JSON Schema kan FastAPI automatisk generere interaktive API-dokumenter.
• Enkel å bruke: Bruken av Python typehinting reduserer vanlige feil og øker utviklerens produktivitet.
• Støtte for asynkron programmering: Støtter async og await, noe som gir ytelsesfordeler ved håndtering av mange forespørsel.

Fordeler med FastAPI

FastAPI har betydelige fordeler sammenlignet med tradisjonelle rammeverk (som Django og Flask):

1. Rask utvikling: På grunn av automatisk genererte dokumenter og typekontroll, øker utviklingshastigheten betydelig.
2. Effektiv ytelse: Egnet for å håndtere høy samtidighet i applikasjoner, spesielt under høy belastning.
3. Sterk type støtte: Gjennom typehinting reduseres kjørefeil effektivt.
4. God støtte for testing: Avhengighetsinjeksjon og forespørselmodeller gjør testing og feilsøking enkelt.

Komme i gang med FastAPI

1. Miljøforberedelse

Først, sørg for at du har installert Python 3.7 eller høyere. Deretter kan du bruke følgende kommando for å installere FastAPI og ASGI-serveren Uvicorn:

pip install fastapi uvicorn

2. Opprette en grunnleggende FastAPI-applikasjon

Deretter, opprett en enkel FastAPI-applikasjon. I arbeidskatalogen din, opprett en main.py-fil med følgende innhold:

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. Kjør applikasjonen

Bruk Uvicorn til å kjøre FastAPI-applikasjonen:

uvicorn main:app --reload

Besøk http://127.0.0.1:8000 i nettleseren, og du vil se svaret {"Hello": "World"}. Samtidig, besøk http://127.0.0.1:8000/items/1?q=test for å få tilbake {"item_id": 1, "query": "test"}.

4. Automatisk generering av dokumentasjon

FastAPI genererer automatisk dokumentasjon for hver rute, og du kan se den interaktive dokumentasjonen ved å besøke følgende URL:

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

5. Datamodeller og validering

FastAPI støtter også opprettelse av datamodeller gjennom Pydantic for validering av forespørselkroppen. 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

Den ovennevnte kodesnutten definerer en Item datamodell, og FastAPI vil automatisk validere den innkommende JSON-dataen.

6. Asynkron og synkron programmering

FastAPI støtter asynkron programmering, og du kan bruke async def for å definere asynkrone rute-funksjoner. For eksempel:

import asyncio

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

7. Distribuere FastAPI-applikasjonen

FastAPI-applikasjoner kan distribueres i ulike miljøer, inkludert Docker, Kubernetes, skytjenester osv. Her er et enkelt eksempel på hvordan du distribuerer 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"]

Deretter kan du bygge Docker-bildet og kjøre det:

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

Du kan besøke http://localhost:8000 for å se applikasjonen din.

Beste praksis

1. Bruk typehinting: Bruk alltid Python typehinting for å forbedre lesbarheten og vedlikeholdbarheten av koden.
2. Parameter validering: Sett passende parameter validering basert på forretningsbehov for å sikre at dataene som sendes til API-en er gyldige.
3. Sentralisert feilhåndtering: Definer global feilhåndtering for å sikre at API-en kan håndtere unntak korrekt.
4. Dokumentasjon og kommentarer: Hold API-dokumentasjonen oppdatert, og sørg for at koden er tilgjengelig gjennom kommentarer og dokumentasjon.
5. Bruk middleware: Bruk middleware for å håndtere CORS, autentisering og andre funksjoner på en fornuftig måte.

Konklusjon

FastAPI, som et kraftig verktøy for å bygge moderne høyytelses API-er, er populært blant utviklere på grunn av sin effektivitet og brukervennlighet. Enten du er nybegynner eller en erfaren utvikler, kan du dra nytte av det. I praktisk utvikling, kombinert med beste praksis, kan det hjelpe deg med å bygge og vedlikeholde prosjekter mer effektivt. Vi håper denne guiden kan gi veiledning og hjelp på din FastAPI-læringsreise!