FastAPI uvodna vodnika: najboljše prakse za gradnjo visokozmogljivih API-jev

V sodobnem razvoju backend-a FastAPI postopoma pridobiva na priljubljenosti in postaja priljubljena izbira za gradnjo visokozmogljivih API-jev. Ta vodnik vas bo podrobno seznanil s funkcijami, prednostmi FastAPI ter kako hitro začeti z delom s konkretnimi koraki, da boste lahko učinkoviteje gradili in uvajali API-je v vaših dejanskih projektih.

Kaj je FastAPI?

FastAPI je sodoben, hiter (visokozmogljiv) spletni okvir, ki temelji na standardnih Python tipnih namigih. Omogoča razvijalcem, da na preprost način ustvarijo hitre API-je, hkrati pa zagotavlja učinkovito delovanje in dobro vzdržljivost. Njegove glavne značilnosti vključujejo:

• Visoka zmogljivost: temelji na Starlette (za spletni del) in Pydantic (za podatkovni del), zmogljivost je blizu Node.js in Go.
• Samodejno generiranje dokumentacije: preko OpenAPI in JSON Schema FastAPI samodejno generira interaktivno dokumentacijo API.
• Enostavna uporaba: z uporabo Python tipnih namigov se zmanjšajo pogoste napake in povečajo produktivnost razvijalcev.
• Podpora za asinhrono programiranje: podpira async in await, kar omogoča boljšo zmogljivost pri obdelavi velikega števila zahtevkov.

Prednosti FastAPI

FastAPI ima pomembne prednosti v primerjavi s tradicionalnimi okviri (kot sta Django in Flask):

1. Hitro razvijanje: zaradi samodejno generirane dokumentacije in preverjanja tipov se hitrost razvoja znatno poveča.
2. Učinkovita zmogljivost: primeren za obdelavo aplikacij z visoko konkurenčnostjo, še posebej se dobro obnese pri visokem obremenitvi.
3. Močna podpora za tipe: z uporabo tipnih namigov se učinkovito zmanjšajo napake pri izvajanju.
4. Dobra podpora za testiranje: odvisnost od injekcij in modeli zahtevkov omogočajo enostavno testiranje in odpravljanje napak.

Hitro začnite z FastAPI

1. Priprava okolja

Najprej se prepričajte, da imate nameščen Python 3.7 ali novejšo različico. Nato lahko uporabite naslednji ukaz za namestitev FastAPI in ASGI strežnika Uvicorn:

pip install fastapi uvicorn

2. Ustvarite osnovno FastAPI aplikacijo

Nato ustvarite preprosto FastAPI aplikacijo. V svojem delovnem imeniku ustvarite nov datoteko main.py, katere vsebina je naslednja:

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. Zaženite aplikacijo

Uporabite Uvicorn za zagon FastAPI aplikacije:

uvicorn main:app --reload

V brskalniku obiščite http://127.0.0.1:8000, videli boste odgovor {"Hello": "World"}. Hkrati, obisk http://127.0.0.1:8000/items/1?q=test bo vrnil {"item_id": 1, "query": "test"}.

4. Samodejno generiranje dokumentacije

FastAPI samodejno generira dokumentacijo za vsako pot, interaktivno dokumentacijo lahko vidite z obiskom naslednjih URL-jev:

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

5. Podatkovni modeli in preverjanje

FastAPI prav tako podpira ustvarjanje podatkovnih modelov preko Pydantic za preverjanje telesa zahtevkov. Na primer:

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

Zgornji del kode definira podatkovni model Item, FastAPI bo samodejno preveril prejeto JSON podatke.

6. Asinhrono in sinhrono programiranje

FastAPI podpira asinhrono programiranje, lahko uporabite async def za definiranje asinhronih funkcij poti. Na primer:

import asyncio

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

7. Uvajanje FastAPI aplikacije

FastAPI aplikacije je mogoče uvajati v različnih okoljih, vključno z Dockerjem, Kubernetesom, oblačnimi storitvami itd. Preprost primer uvajanja FastAPI z Dockerjem:

# 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"]

Nato ustvarite Docker sliko in jo zaženite:

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

Obiščete lahko http://localhost:8000, da si ogledate svojo aplikacijo.

Najboljše prakse

1. Uporabite tipne namige: vedno uporabljajte Python tipne namige za izboljšanje berljivosti in vzdržljivosti kode.
2. Preverjanje parametrov: nastavite ustrezno preverjanje parametrov glede na poslovne zahteve, da zagotovite, da so podatki, posredovani API-ju, veljavni.
3. Centralizirano obravnavanje napak: definirajte globalno obravnavanje napak, da zagotovite, da API pravilno obravnava napake.
4. Dokumentacija in komentarji: ohranjajte dokumentacijo API posodobljeno, z komentarji in dokumentacijo ohranjajte dostopnost kode.
5. Uporabite vmesnike: smiselno uporabljajte vmesnike za funkcionalnosti, kot so CORS, preverjanje identitete itd.

Zaključek

FastAPI je močno orodje za gradnjo sodobnih visokozmogljivih API-jev, ki je zaradi svoje učinkovitosti in enostavne uporabe široko priljubljeno med razvijalci. Ne glede na to, ali ste začetnik ali izkušen razvijalec, lahko iz tega veliko pridobite. V dejanskem razvoju lahko kombinacija najboljših praks omogoči, da učinkoviteje gradite in vzdržujete projekte. Upamo, da vam bo ta vodnik pomagal na vaši poti učenja FastAPI!