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title: "FastAPI 官方指南:从入门到 Framework 子工程实战"
series: framework
category: Back-end
stack: FastAPI
language: Python
repo_path: Back-end/Python/FastAPI
source: Back-end/Python/FastAPI/FASTAPI-Python.md
github: https://github.com/zhk0567/Framework/tree/main/Back-end/Python/FastAPI
guide_toc: fastapi
guide_tier: major
status: published
date: 2026-05-18
tags: [FastAPI, Python]


FastAPI 官方指南:从入门到 Framework 子工程实战

导读

FastAPI 是基于 Python 类型提示的 ASGI Web 框架,构建在 Starlette 与 Pydantic 之上。它适合需要自动 OpenAPI 文档请求校验较高性能的 API 服务。

下面是一个最小应用(无需 Framework 仓库即可练习):

from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()

@app.get("/hello")
def hello():
    return {"message": "Hello FastAPI"}

保存为 hello.py,运行 uvicorn hello:app --reload,访问 /hello/docs

核心能力

  • 声明式路由与自动 API 文档(Swagger / ReDoc)
  • Pydantic 数据校验(422 错误)
  • 原生 async 支持与依赖注入

zhk0567/Framework 中的 Back-end/Python/FastAPI 提供与同仓 Flask、NestJS 对齐的 /api/health/api/info 与呈现页,用于对照实验

预备知识

预备知识:Python 3.11+;了解 HTTP GET/POST;会创建 venv。Windows 使用 PowerShell。

快速上手

Set-Location -LiteralPath 'F:\Study\Framework\Back-end\Python\FastAPI'
python -m venv .venv
.\.venv\Scripts\Activate.ps1
pip install -r requirements.txt
uvicorn main:app --host 127.0.0.1 --port 3083

浏览器打开 http://127.0.0.1:3083/ 与 http://127.0.0.1:3083/docs 。

基础篇

以下章节对齐 FastAPI 官方教程 基础路径。每节可独立阅读。

第一个应用与 Uvicorn

FastAPI 应用是一个名为 app 的实例。ASGI 服务器(如 Uvicorn)加载 main:app 并监听 HTTP。


from fastapi import FastAPI

app = FastAPI()



@app.get('/')

def read_root():

    return {'Hello': 'World'}

启动:uvicorn main:app --reload。浏览器访问根路径应看到 JSON。

TIP:开发时使用 --reload,改代码后进程自动重启。

学习时建议:先手写最小示例,再对照官方文档英文标题复习术语;遇到报错先看终端堆栈与 HTTP 状态码,再查本节的 Framework 对照段。与仅阅读 API 列表相比,跟做一遍能更快建立肌肉记忆。

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路径参数

路径参数用大括号声明,并作为函数参数传入,类型会自动校验。


@app.get('/items/{item_id}')

def read_item(item_id: int):

    return {'item_id': item_id}

若访问 /items/foo,将返回 422,因为 item_id 期望整数。

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查询参数

未在路径中声明的函数参数会被当作查询参数,例如 /items/?skip=0&limit=10


@app.get('/items/')

def read_items(skip: int = 0, limit: int = 10):

    return {'skip': skip, 'limit': limit}

可选参数默认值、类型转换与必填校验均由 FastAPI 处理。

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请求体

POST/PUT 等方法的请求体用 Pydantic 模型或类型标注描述。


from pydantic import BaseModel



class Item(BaseModel):

    name: str

    price: float



@app.post('/items/')

def create_item(item: Item):

    return item

客户端发送 JSON {"name":"a","price":1.2} 会被解析为 Item

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数据类型与校验

Pydantic 负责校验字段类型、长度、正则等。非法请求在进入路由函数前返回 422。


from pydantic import BaseModel, Field



class User(BaseModel):

    name: str = Field(min_length=1, max_length=50)

    age: int = Field(ge=0, le=150)

/docs 中可看到自动生成的 schema,并在线试错误输入。

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路径操作配置

装饰器 @app.get(..., tags=..., summary=...) 可配置 OpenAPI 元数据、弃用标记等。


@app.get('/api/health', tags=['monitoring'], summary='健康检查')

def health():

    return {'ok': True}

这些配置会出现在 Swagger UI 的分组与说明中。

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请求体与多参数

可同时有路径参数、查询参数与请求体;FastAPI 知道如何区分。


@app.put('/items/{item_id}')

def update_item(item_id: int, item: Item, q: str | None = None):

    return {'item_id': item_id, 'q': q, **item.model_dump()}

注意请求体通常对应一个 Pydantic 模型,查询参数为标量。

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嵌套模型

模型可嵌套,用于复杂 JSON 结构。


class Image(BaseModel):

    url: str

    name: str



class Item(BaseModel):

    name: str

    image: Image | None = None

OpenAPI 会展示嵌套 schema,客户端生成器可据此生成类型。

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额外数据类型

除 str/int 外,支持 datetimeUUIDEnum 等,并正确序列化为 JSON。


from datetime import datetime

from enum import Enum



class Model(str, Enum):

    a = 'a'



@app.get('/time')

def t():

    return {'now': datetime.utcnow()}

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Cookie()Header() 声明特殊参数来源。


from fastapi import Cookie, Header



@app.get('/headers')

def read_headers(x_token: str | None = Header(default=None)):

    return {'X-Token': x_token}

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响应模型

response_model= 可过滤输出字段、附加校验,并生成响应 schema。


class UserOut(BaseModel):

    name: str



@app.get('/user', response_model=UserOut)

def user():

    return {'name': 'a', 'password': 'secret'}  # password 不会出现在响应

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响应状态码

status_code=JSONResponse(status_code=...) 设置非 200 响应。


from fastapi import status



@app.post('/items/', status_code=status.HTTP_201_CREATED)

def create():

    return {'created': True}

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表单与文件上传

表单字段用 Form(),文件用 UploadFile


from fastapi import File, UploadFile



@app.post('/upload')

async def upload(file: UploadFile = File(...)):

    return {'filename': file.filename}

注意:上传大文件时考虑流式处理与大小限制。

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错误处理

抛出 HTTPException 返回 4xx/5xx;也可用异常处理器统一格式。


from fastapi import HTTPException



@app.get('/items/{item_id}')

def read(item_id: str):

    if item_id != 'foo':

        raise HTTPException(status_code=404, detail='Item not found')

    return {'item_id': item_id}

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依赖注入

Depends 用于共享数据库连接、鉴权、分页等可复用逻辑。


from fastapi import Depends



def common_params(skip: int = 0, limit: int = 10):

    return {'skip': skip, 'limit': limit}



@app.get('/items/')

def items(commons=Depends(common_params)):

    return commons

依赖可以链式依赖,并自动出现在 OpenAPI 中。

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安全基础

FastAPI 集成 OAuth2、JWT 等(fastapi.security)。生产环境勿在文档中硬编码密钥。


from fastapi.security import OAuth2PasswordBearer

oauth2_scheme = OAuth2PasswordBearer(tokenUrl='token')

完整登录流请参考官方 Security 章节。

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中间件

除 CORS 外,可自定义 @app.middleware('http') 记录日志、计时等。


@app.middleware('http')

async def add_header(request, call_next):

    response = await call_next(request)

    response.headers['X-Custom'] = 'demo'

    return response

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CORS

跨域资源共享通过 CORSMiddleware 配置,开发期常设 allow_origins=['*']


from fastapi.middleware.cors import CORSMiddleware

app.add_middleware(CORSMiddleware, allow_origins=['*'], allow_methods=['*'], allow_headers=['*'])

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测试

TestClient 在不启动端口的情况下测试应用。


from fastapi.testclient import TestClient

client = TestClient(app)



def test_health():

    r = client.get('/api/health')

    assert r.status_code == 200

    assert r.json()['ok'] is True

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学习时建议:先手写最小示例,再对照官方文档英文标题复习术语;遇到报错先看终端堆栈与 HTTP 状态码,再查本节的 Framework 对照段。与仅阅读 API 列表相比,跟做一遍能更快建立肌肉记忆。

学习时建议:先手写最小示例,再对照官方文档英文标题复习术语;遇到报错先看终端堆栈与 HTTP 状态码,再查本节的 Framework 对照段。与仅阅读 API 列表相比,跟做一遍能更快建立肌肉记忆。

学习时建议:先手写最小示例,再对照官方文档英文标题复习术语;遇到报错先看终端堆栈与 HTTP 状态码,再查本节的 Framework 对照段。与仅阅读 API 列表相比,跟做一遍能更快建立肌肉记忆。

学习时建议:先手写最小示例,再对照官方文档英文标题复习术语;遇到报错先看终端堆栈与 HTTP 状态码,再查本节的 Framework 对照段。与仅阅读 API 列表相比,跟做一遍能更快建立肌肉记忆。

学习时建议:先手写最小示例,再对照官方文档英文标题复习术语;遇到报错先看终端堆栈与 HTTP 状态码,再查本节的 Framework 对照段。与仅阅读 API 列表相比,跟做一遍能更快建立肌肉记忆。

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子工程 main.py 全文(与教程概念对照):

"""Minimal FastAPI: GET /api/health, /api/info and index page."""
from pathlib import Path

from fastapi import FastAPI
from fastapi.middleware.cors import CORSMiddleware
from fastapi.responses import FileResponse

BASE = Path(__file__).resolve().parent
PUBLIC = BASE / "public"

app = FastAPI(title="framework-fastapi")
app.add_middleware(
    CORSMiddleware,
    allow_origins=["*"],
    allow_methods=["*"],
    allow_headers=["*"],
)


@app.get("/api/health")
def health():
    return {"ok": True, "service": "framework-back-end-fastapi"}


@app.get("/api/info")
def info():
    return {
        "message": "FastAPI:基于 Python 类型提示的 ASGI Web 框架,自动 OpenAPI 与 Pydantic 常见。",
        "highlights": [
            {"title": "异步", "detail": "def / async def 与 Starlette 能力组合。"},
            {"title": "与 Flask 对照", "detail": "FastAPI 默认 ASGI / OpenAPI;Flask 偏 WSGI 同步生态。"},
        ],
    }


@app.get("/")
async def index():
    return FileResponse(PUBLIC / "index.html", media_type="text/html; charset=utf-8")

Framework 子工程实战

目录与约定


Back-end/Python/FastAPI/

  main.py  requirements.txt  public/index.html

默认端口 3083GET /api/health 返回 service: framework-back-end-fastapi

main.py(仓库全文)


"""Minimal FastAPI: GET /api/health, /api/info and index page."""

from pathlib import Path

from fastapi import FastAPI

from fastapi.middleware.cors import CORSMiddleware

from fastapi.responses import FileResponse



BASE = Path(__file__).resolve().parent

PUBLIC = BASE / "public"

app = FastAPI(title="framework-fastapi")

app.add_middleware(CORSMiddleware, allow_origins=["*"], allow_methods=["*"], allow_headers=["*"])



@app.get("/api/health")

def health():

    return {"ok": True, "service": "framework-back-end-fastapi"}



@app.get("/api/info")

def info():

    return {"message": "...", "highlights": [...]}



@app.get("/")

async def index():

    return FileResponse(PUBLIC / "index.html", media_type="text/html; charset=utf-8")

验证


Invoke-RestMethod http://127.0.0.1:3083/api/health | ConvertTo-Json

扩展练习(非仓库自带)

main.py 增加 POST /api/echoEchoBody 模型,用 /docs 试 422 与成功响应。

学习路径

路径 步骤
零基础 导读 → 快速上手 → 基础篇按顺序 → 子工程实战
熟悉 Flask 对比 WSGI/ASGI 与 OpenAPI → 子工程 /api/health
只要跑通仓库 快速上手 + 子工程实战

延伸阅读