11 - 使用FastAPI开发Web应用

Python Web 框架的使用率仍然是 Flask、Django 和 FastAPI 之间的三强之争。所有其他框架加起来只能勉强排在第三位。下面对这三个主流框架做下比较：

• Djanggo
  • 使用比率： 39%
  • 系统特点：全栈框架：内置 ORM、模板引擎、表单处理、用户认证等功能；开箱即用：适合快速开发复杂的 Web 应用；社区强大：有丰富的第三方库和插件。
  • 系统性能：中等。由于功能丰富，性能略低于轻量级框架，但足够应对大多数场景。
  • 适用场景：需要快速开发的全栈应用如内容管理系统（CMS）、社交网络、电子商务网站等。
• Flask
  • 使用比率：36%
  • 系统特点：微框架：轻量级，核心功能简单，易于扩展；灵活：可以根据需求选择插件和库；学习曲线低：适合初学者和小型项目。
  • 系统性能：较高：由于轻量级设计，性能优于 Django。
  • 适用场景：小型 Web 应用、API 服务、原型开发。
• FastAPI
  • 使用比率：25%
  • 系统特点：高性能：基于 Starlette 和 Pydantic，性能接近 Node.js 和 Go；异步支持：原生支持异步编程；自动文档：自动生成 OpenAPI 和 Swagger 文档。
  • 系统性能：极高：是目前性能最好的 Python Web 框架之一。
  • 适用场景：高性能 API 服务、微服务、实时应用。

目前纯粹的前端框架有很多如vue、angular、React等，笔者不建议使用Python做web界面开发，可以使用Python开发人工智能后端后通过restful API发布接口，供第三方应用调用即可。

下面逐个介绍这几个框架并提供简单的web开发应用，只做抛砖引玉的作用，不做详细的引申，感兴趣的同学可以针对自己感兴趣的框架做进一步的学习。最后我们来了解FastAPI。

在现代 Web 开发中，API 是前后端分离架构的核心。FastAPI 凭借其高性能、简洁的语法和自动文档生成功能，成为 Python 开发者的首选框架。FastAPI是一个用于构建API的现代、快速（高性能）的web框架，使用Python 3.8+并基于标准的Python类型提示。

核心特点

• 基于 Starlette 和 Pydantic：提供异步支持和严格的数据验证。
• 自动生成 API 文档：内置 Swagger UI 和 ReDoc，开发者无需手动维护文档。
• 类型提示（Type Hints）：利用 Python 的类型系统实现输入参数验证和代码提示。
• 高效编码：提高功能开发速度约 200％ 至 300％。
• 更少 bug：减少约 40％ 的人为（开发者）导致错误。
• 智能：极佳的编辑器支持。处处皆可自动补全，减少调试时间。
• 简单：设计的易于使用和学习，阅读文档的时间更短。
• 简短：使代码重复最小化。通过不同的参数声明实现丰富功能。bug 更少。
• 健壮：生产可用级别的代码。还有自动生成的交互式文档。
• 标准化：基于（并完全兼容）API 的相关开放标准：OpenAPI (以前被称为Swagger) 和 JSON Schema。

技术优势

依赖安装

主意！

fastapi有版本要求，需要的Python版本至少是Python 3.8

安装fastapi

# 使用pip安装 pip install fastapi

安装ASGI服务器

ASGI是异步网关协议接口，一个介于网络协议服务和Python应用之间的标准接口，能够处理多种通用的协议类型，包括HTTP，HTTP2和WebSocket。

pip install uvicorn[standard]

Uvicorn是一个基于ASGI（Asynchronous Server Gateway Interface）的异步Web服务器，用于运行异步Python web应用程序。它是由编写FastAPI框架的开发者设计的，旨在提供高性能和低延迟的Web服务;

开发第一个应用

首先，使用Python包管理工具如proptry或者uv创建一个新的工程：python-demo。

第一个文件

在新建的工程目录下新建一个python文件：main.py。如果创建工程时已经生成，则打开即可。

# main.py from fastapi import FastAPI app = FastAPI() @app.get("/") async def root(): return {"message": "Hello World"}

启动服务

# 在Terminal中输入： # 语法：uvicorn 文件的相对路径：实例名 --reload # reload：表示热启动，后端代码改变时，前端页面也会随之改变 PS:>uvicorn main:app --reload INFO: Will watch for changes in these directories: ['E:\\test\\project\\fastapi'] INFO: Uvicorn running on http://127.0.0.1:8000 (Press CTRL+C to quit) INFO: Started reloader process [19856] using statreload INFO: Started server process [7500] INFO: Waiting for application startup. INFO: Application startup complete.

启动成功后，打开浏览器，输入：http://127.0.0.1:8000/，即可看到输入的信息：

{"message": "Hello World"}