FastAPI 是一個高性能、基于類型提示的現(xiàn)代 Web 框架，具備自動生成 API 文檔、數(shù)據(jù)驗證和異步支持等特性。

在本篇文章中，你將學到：

• 如何安裝 FastAPI 并運行你的第一個 API
• 標準的 FastAPI 項目結(jié)構(gòu)
• 如何拆分 API 代碼，提高可維護性

1. 安裝 FastAPI

FastAPI 依賴 Python 3.7+，你可以使用 pip 進行安裝：

pip install fastapi

FastAPI 需要一個 ASGI 服務(wù)器來運行，我們使用 Uvicorn：

pip install uvicorn

Uvicorn 是 FastAPI 推薦的高性能 ASGI 服務(wù)器，支持并發(fā)處理！

2. 規(guī)劃 FastAPI 項目結(jié)構(gòu)

在開發(fā)實際項目時，建議使用模塊化結(jié)構(gòu)，方便擴展與維護：

fastapi_project/
│── app/
│   ├── main.py          # 入口文件
│   ├── routes/          # 路由管理
│   │   ├── users.py     # 用戶相關(guān) API
│   │   ├── items.py     # 物品相關(guān) API
│   ├── models/          # 數(shù)據(jù)庫模型
│   │   ├── user.py      # 用戶模型
│   ├── schemas/         # Pydantic 數(shù)據(jù)驗證
│   ├── services/        # 業(yè)務(wù)邏輯層
│   ├── dependencies.py  # 依賴注入
│   ├── config.py        # 配置文件
│── requirements.txt     # 依賴包
│── .env                 # 環(huán)境變量

為什么這樣組織代碼？

• routes/ ?? 負責 API 邏輯，按功能拆分
• models/ ?? 定義數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)（ORM）
• schemas/ ?? 負責請求和響應(yīng)數(shù)據(jù)校驗（Pydantic）
• services/ ?? 處理核心業(yè)務(wù)邏輯
• dependencies.py ?? 依賴注入，提升代碼復(fù)用性
• config.py ?? 統(tǒng)一管理配置文件

推薦使用這種結(jié)構(gòu)，避免 main.py 變得臃腫，提高代碼可維護性！

3. 編寫你的第一個 FastAPI API

(1) 創(chuàng)建 main.py

from fastapi import FastAPI

# 創(chuàng)建 FastAPI 應(yīng)用實例
app = FastAPI()

# 定義 API 端點
@app.get("/")
def read_root():
    return {"message": "?? Hello, FastAPI!"}

這個 API 處理 GET / 請求，并返回 JSON 響應(yīng)：

{"message": "?? Hello, FastAPI!"}

(2) 運行 FastAPI 服務(wù)器

uvicorn app.main:app --reload

• app.main:app：表示 main.py 中的 app 實例
• --reload：啟用熱重載，代碼變更后無需手動重啟

啟動后，你可以訪問：

• 主頁 API： http://127.0.0.1:8000/
• Swagger API 文檔： http://127.0.0.1:8000/docs
• ReDoc API 文檔： http://127.0.0.1:8000/redoc

FastAPI 內(nèi)置 API 文檔，省去手寫文檔的煩惱！

4. 組織 API 路由

為了更好地管理 API，我們將 API 拆分到 routes/ 目錄下。

(1) 創(chuàng)建 app/routes/items.py

from fastapi import APIRouter

router = APIRouter()

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

(2) 在 main.py 中注冊路由

from fastapi import FastAPI
from app.routes import items

app = FastAPI()

# 注冊 API 路由
app.include_router(items.router, prefix="/api")

現(xiàn)在，你可以訪問 http://127.0.0.1:8000/api/items/1 進行測試！

5. FastAPI 的異步支持

FastAPI 原生支持 async/await，提高并發(fā)能力！例如，我們可以用 async def 讓 API 異步運行：

from fastapi import FastAPI
import asyncio

app = FastAPI()

@app.get("/async")
async def async_example():
    await asyncio.sleep(2)  # 模擬異步任務(wù)
    return {"message": "異步任務(wù)完成！"}

這樣，F(xiàn)astAPI 能同時處理多個請求，而不會阻塞主線程！

6. 解析請求參數(shù)（路徑參數(shù) & 查詢參數(shù)）

(1) 路徑參數(shù)

@app.get("/users/{user_id}")
def read_user(user_id: int):
    return {"user_id": user_id}

訪問 http://127.0.0.1:8000/users/10，返回：

{"user_id": 10}

(2) 查詢參數(shù)

@app.get("/search/")
def search(q: str, limit: int = 10):
    return {"query": q, "limit": limit}

訪問 http://127.0.0.1:8000/search/?q=FastAPI&limit=5，返回：

{"query": "FastAPI", "limit": 5}

7. 結(jié)論：FastAPI 讓 API 開發(fā)更簡單！

FastAPI 優(yōu)勢總結(jié)：

• 超快性能（比 Flask 快 3~5 倍）
• 自動生成 API 文檔（Swagger & ReDoc）
• 基于類型提示，代碼更清晰
• 原生支持異步 async/await